金属焊接性及试验方法

1、12 第一节第一节 金属焊接性概念金属焊接性概念 一、金属焊接性一、金属焊接性 1、概念：适应具体焊接加工方法，形成使用、概念：适应具体焊接加工方法，形成使用性能的难易程度或特性性能的难易程度或特性 2、概念的两层含义：结合性能，使用性能、概念的两层含义：结合性能，使用性能 3、焊接性的具体内容：工艺焊接性和使用焊、焊接性的具体内容：工艺焊接性和使用焊接性接性 优质的焊接接头应该具备哪两个条件？优质的焊接接头应该具备哪两个条件？3 二、影响焊接性的因素二、影响焊接性的因素 1、材料因素：母材和焊接材料、材料因素：母材和焊接材料 （1）在相同焊接条件下，决定母材焊接性的）在相同焊接条件下，决定母

2、材焊接性的主要因素是它本身的主要因素是它本身的物理化学物理化学性能，其中化学性能，其中化学成分是主要影响因素，它能决定成分是主要影响因素，它能决定HAZ的的淬硬淬硬倾向、倾向、脆化脆化倾向和产生倾向和产生裂纹裂纹的敏感性。的敏感性。 （2）焊接材料焊接材料直接参与焊接过程中的一系列直接参与焊接过程中的一系列化学冶金反应，决定着焊缝金属的成分、组织、化学冶金反应，决定着焊缝金属的成分、组织、性能及缺陷的形成。性能及缺陷的形成。4 2、工艺因素工艺因素： 焊接方法、焊接参数、预热、后热及焊后热处理等。焊接方法、焊接参数、预热、后热及焊后热处理等。 3、结构因素结构因素：主要有焊接结构和焊接接头的：

3、主要有焊接结构和焊接接头的设计形设计形式式。 （1）其影响主要表现在热的传递和力的状态方面；）其影响主要表现在热的传递和力的状态方面； （2）改善措施改善措施：减小接头刚度、减少交叉焊缝，避：减小接头刚度、减少交叉焊缝，避免焊缝过于密集以及减少造成应力集中的各种因素。免焊缝过于密集以及减少造成应力集中的各种因素。5 4、焊接结构的使用条件焊接结构的使用条件： 焊接结构的焊接结构的工作温度工作温度（高温、低温）（高温、低温）; 受载类别受载类别（静载荷、动载荷、冲击载荷、交变（静载荷、动载荷、冲击载荷、交变载荷等）载荷等）; 工作环境工作环境（焊接结构的服役地点、工作介质有（焊接结构的服役地点、

4、工作介质有无腐蚀性等）。无腐蚀性等）。6 三、分析金属焊接性的方法三、分析金属焊接性的方法 （一）利用化学成分分析（一）利用化学成分分析 1、碳当量法、碳当量法 1）就是把钢中包括碳在内的合就是把钢中包括碳在内的合金元素对淬硬、冷裂及脆化等的影响折合成碳的金元素对淬硬、冷裂及脆化等的影响折合成碳的相当含量。相当含量。 2）是一种）是一种粗略粗略评价冷裂纹敏感性的方法。评价冷裂纹敏感性的方法。7 3)国际焊接学会采用： w(C) 当量w(C) + + 6)(Mnw5)()()(VwMowCrw15)()(CuwNiw美国焊接学会采用：eq=C+Mn/6+Si/24+Ni/15+Cr/5+Mo/4

5、(Cu/13+P/2) %8 2、焊接冷裂纹敏感指数、焊接冷裂纹敏感指数Pc法：法： 1）不仅包括了母材的化学成分，又考虑了熔敷）不仅包括了母材的化学成分，又考虑了熔敷金属含氢量与拘束条件的作用。金属含氢量与拘束条件的作用。 2）根据）根据Pc值可以通过经验公式求出斜值可以通过经验公式求出斜y坡口对坡口对接裂纹试验条件下，接裂纹试验条件下，为了防止冷裂纹所需要的最为了防止冷裂纹所需要的最低预热温度低预热温度To(): To=1440 Pc-3929 （二）利用金属材料的物理性能分析（二）利用金属材料的物理性能分析 （三）利用金属材料的化学性能分析（三）利用金属材料的化学性能分析 （四）利用合金

6、相图分析（四）利用合金相图分析 （五）利用（五）利用CCT图或图或SHCCT图分析图分析 SHCCT图是图是“模拟模拟焊接热影响区的连续冷却曲线图焊接热影响区的连续冷却曲线图”10 一、焊接性试验的内容一、焊接性试验的内容 （一）焊缝金属抵抗产生热裂纹的能力（一）焊缝金属抵抗产生热裂纹的能力 （二）焊缝及热影响区金属抵抗产生冷裂纹的能力（二）焊缝及热影响区金属抵抗产生冷裂纹的能力 （三）焊接接头抗脆性转变的能力（三）焊接接头抗脆性转变的能力 （四）焊接接头的使用性能（四）焊接接头的使用性能11二、焊接性试验方法分类：焊接性试验方法分类：（一）、直接模拟试验类：（一）、直接模拟试验类：）焊接冷裂

7、纹试验）焊接冷裂纹试验）焊接热裂纹试验）焊接热裂纹试验）再热裂纹试验）再热裂纹试验）层状撕裂试验）层状撕裂试验）应力腐蚀裂纹试验）应力腐蚀裂纹试验）脆性断裂试验）脆性断裂试验（二）间接推算类：（二）间接推算类：碳当量法、冷裂纹敏感指数碳当量法、冷裂纹敏感指数Pc法、法、HAZ最高硬度法等最高硬度法等（三）使用性能试验类：力学性能试验、耐压试验等（三）使用性能试验类：力学性能试验、耐压试验等12 三、选择或制定焊接性试验方法的原则三、选择或制定焊接性试验方法的原则 、针对性与可比性原则、针对性与可比性原则：焊接性试验的：焊接性试验的条件要尽量与实际焊接时的条件相一致条件要尽量与实际焊接时的条件相

8、一致 、可靠性原则、可靠性原则：焊接性试验的结果要稳：焊接性试验的结果要稳定可靠，具有较好的再现性定可靠，具有较好的再现性 、注意试验方法的注意试验方法的经济性原则经济性原则13一、斜一、斜y y坡口焊接裂纹试验法：坡口焊接裂纹试验法： 主要用于评价碳钢和低合金高强度钢主要用于评价碳钢和低合金高强度钢HAZHAZ的冷裂纹敏感性的冷裂纹敏感性14二、插销试验法：二、插销试验法：主要用于测定碳钢和低合金高强度钢主要用于测定碳钢和低合金高强度钢HAZ的冷裂纹敏感性的冷裂纹敏感性的一种定量试验方法。的一种定量试验方法。1516三、压板对接（三、压板对接（FISCO）焊接裂纹试验：焊接裂纹试验：适用于低碳钢焊条、低合金高强度钢焊条和不锈钢焊条的焊适用于低碳钢焊条、低合金高强度钢焊条和不锈钢焊条的焊缝热裂纹试验缝热裂纹试验17四、可调拘束裂纹试验法：四、可调拘束裂纹试验法：主要用于评定热裂纹敏感性主要用于评定热裂纹敏感性18五、其它焊接性试验方法简介：五、其它焊接性