材料焊接性能ppt

1、 材料焊接性能TIME 2014-8-材料焊接性能123概述评定运用工艺、使用焊接性工艺、使用焊接性 冶金、热焊接性冶金、热焊接性影响因素影响因素对缺陷的敏感性；适应使用要求的能力冶金焊接性主要影响焊缝金属的组织和性能；而热焊接性主要形象HAZ的组织和性能包含材料选择、结构设计、工艺制定、服役环境这四个因素焊接性是指同质材料或异质材料在制造工艺条件下，能够焊接形成完整接头并满足焊接性是指同质材料或异质材料在制造工艺条件下，能够焊接形成完整接头并满足预期使用要求的能力预期使用要求的能力概述工艺焊接性能否获得优质致密、无缺陷的接头使用焊接性满足常规的力学性能以及在服役环境下的特殊性能热焊接性由于热

2、输入和冷却速度影响热影响区的组织和分布概述冶金焊接性由于冶金过程中的化学变化而引起的焊接性变化材料因素母材本身和使用的焊接母材本身和使用的焊接材料，如焊条电弧焊时材料，如焊条电弧焊时的焊条、埋弧焊时的焊的焊条、埋弧焊时的焊丝和焊剂等。丝和焊剂等。设计因素材料所受的应力状态，材料所受的应力状态，考虑能否自由收缩，考虑能否自由收缩，要尽量避免应力集中。要尽量避免应力集中。服役环境焊接结构的服役环境多种焊接结构的服役环境多种多样，如工作温度高低、多样，如工作温度高低、工作介质种类及辐射等都工作介质种类及辐射等都属于环境条件属于环境条件。概述工艺因素对于同一种母材，采用对于同一种母材，采用不同的焊接方

3、法和工艺不同的焊接方法和工艺措施，所表现出来的焊措施，所表现出来的焊接性有很大的差异。接性有很大的差异。影响焊接性的因素材料焊接性能123概述评定运用焊接性评定焊接性试验评定的内容焊接性试验评定的内容焊接焊接性试性试验的验的内容内容焊缝金属抵抗产生热裂纹的能力焊缝金属抵抗产生热裂纹的能力焊缝及热影响区抵抗产生冷裂纹焊缝及热影响区抵抗产生冷裂纹能力能力焊接接头抗脆性断裂的能力焊接接头抗脆性断裂的能力焊接接头的使用性能焊接接头的使用性能ChinaText here焊接性评定评定焊接性的原则评定焊接性的原则评定焊接接头能否满足结评定焊接接头能否满足结构使用性能的要求构使用性能的要求评定焊接接头产生工

4、艺缺陷评定焊接接头产生工艺缺陷的倾向为制定合理的焊接工的倾向为制定合理的焊接工艺提供依据艺提供依据原则原则主要主要包括包括选择已有的或设计新选择已有的或设计新的焊接性试验方法应的焊接性试验方法应符合下述的原则：符合下述的原则： 可比性可比性 针对性针对性 再现性再现性 经济性经济性 焊接性评定评定方法分类评定方法分类焊接性焊接性试验方法试验方法直接法直接法间接法间接法使用使用焊接性焊接性工艺工艺焊接性焊接性层状撕裂试验层状撕裂试验焊接热裂纹试验焊接热裂纹试验焊接冷裂纹试验焊接冷裂纹试验再热裂纹试验再热裂纹试验热应变时效脆化试验热应变时效脆化试验焊接气孔敏感性试验焊接气孔敏感性试验由碳当量推测焊

5、接性由碳当量推测焊接性裂纹敏感指数及临界应力裂纹敏感指数及临界应力裂纹敏感性的临界冷却时间裂纹敏感性的临界冷却时间连续冷却组织转变图连续冷却组织转变图断口分析、金相组织分析断口分析、金相组织分析焊接热影响取最高硬度焊接热影响取最高硬度焊接热、力模拟试验焊接热、力模拟试验焊接专家系统、仿真系统等焊接专家系统、仿真系统等实际产品结构运行的服役试验实际产品结构运行的服役试验压力容器的爆破试验压力容器的爆破试验焊缝及接头的常规力学性能试验焊缝及接头的常规力学性能试验焊缝及接头的低温脆性试验焊缝及接头的低温脆性试验焊缝及接头的断裂韧性试验焊缝及接头的断裂韧性试验焊缝及接头的高温性能试验焊缝及接头的高温性

6、能试验焊缝及接头的疲劳、动载试验焊缝及接头的疲劳、动载试验焊缝及接头的抗腐蚀性、耐磨性试验焊缝及接头的抗腐蚀性、耐磨性试验直接法直接法间接法间接法材料焊接性能123概述评定运用实际运用通过理论分析进行预判，进而改善工艺，规避风险利用化学性能利用氧、氢元素的亲和力以及其他元素的量对焊接过程会产生的影响利用物理性能根据材料的熔点、热导率、线膨胀系数、密度、热容量等做一个大概倾向判断.利用组织转变图根据焊接连续冷却组织转变图调整热输入、改善工艺（如预热的温度、时间，焊后处理等）的依据经验公式碳当量法、冷裂纹敏感指数法、热裂纹敏感指数法、HAZ最高硬度法实际运用热模拟法采用热模拟机对整个焊接过程进行模

7、拟验证，分析温度分布，改善工艺。S WO T碳当量法CE数值越大，被焊钢材的淬硬倾向越大，越容易产生冷裂纹。热裂纹敏感系数法当HSC4时，一般就不会产生热裂纹实焊试验法 对于较小的构件，可以采用1:1的实物进行焊接试验，再对其进行拉伸试验、消除应力裂纹试验以及应力腐蚀试验等，进而测定各种力学性能。碳当量法日本日本JISJIS标准标准C CE E=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14主要适用于低碳调质的低合金高强度钢(b=5001000 MPa)新日铁新日铁标准标准CE=C+A(C)CE=C+A(C

8、)Si/24+Mn/16+Cu/15+Ni/20+(Cr+Mo+V+Nb)/5+5BSi/24+Mn/16+Cu/15+Ni/20+(Cr+Mo+V+Nb)/5+5B适用于w(C)为0.034%0.254%的钢种，其中A(C)=0.75+0.25tgh20(C-0.12)SWOT国际焊接学会国际焊接学会CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15主要适用于中、高强度的非调质低合金高强度钢(b=500900 MPa）美国焊接学会美国焊接学会CE=C+Mn/6+Si/24+Ni/15+Cr/5+Mo/4+CuCE=

9、C+Mn/6+Si/24+Ni/15+Cr/5+Mo/4+Cu/13+P/2/13+P/2适用于碳钢和低合金钢,适用的化学成分范围如下：C0.60%;Mn1.6%;Ni3.3%;Cr1.0%;Mo0.6%;Cu 0.50%1.0%;P 0.05%0.15%以下是应用较广的几种标准以下是应用较广的几种标准碳当量法2.2.日本日本JISJIS推推荐的碳当量公式：荐的碳当量公式：当板厚小于当板厚小于25 mm25 mm，手工焊线能量为，手工焊线能量为17 kJ/cm17 kJ/cm时，确时，确定的预热温度大致如下：定的预热温度大致如下：钢材钢材b=500 MPa,Ceq0.46%,b=500 MPa

10、,Ceq0.46%,不预热不预热 b=600 MPa, b=600 MPa,Ceq0.52%,Ceq0.52%,预热预热75 75 b=700 MPa, b=700 MPa,Ceq0.52%,Ceq0.52%,预热预热100100 b=800 MPa, b=800 MPa,Ceq0.62%,Ceq0.62%,预热预热1501503.3.美国焊接学会推荐的碳当量公式：美国焊接学会推荐的碳当量公式：该式考虑了钢中Si的影响，当CE0.35%时，通常不需预热和后热；当CE在0.35%0.55%之间时，一般需预热；当CE0.55%时，可能既要预热，又要后热。4.4.新日铁新日铁推推荐的碳当量公式：荐的

11、碳当量公式：A(C)表示碳的适用系数，它与钢中含碳量存在一定关系：1 1国际焊接学会推荐的碳当量公式：国际焊接学会推荐的碳当量公式：当板厚小于当板厚小于20 mm20 mm，CE(IIW)CE(IIW)0.40%0.40%时，钢材淬时，钢材淬硬倾向不大，焊接性良好，不需预热；硬倾向不大，焊接性良好，不需预热；CE(IIW)=0.40%CE(IIW)=0.40%0.60%0.60%，特别当大于，特别当大于0.5%0.5%时，钢时，钢材易于淬硬，焊接前需预热。材易于淬硬，焊接前需预热。Attentionw(C)/%0 0.08 0.12 0.16 0.200.26A(C)0.500.5840.7540.9160.980.99碳当量法碳当量公式合金元素CMnSiCrNiMoVCuBPCoNbCE(IIW)11/6-1/51/151/51/51/15-Ceq(JIS、WES) 11/61/241/51/401/4 1/14-CE(AWS)11/6-1/41/151/4-1/13- 1/2-CE(美，预热)11/6- 1/41/151/4-1/13-CE(美，焊接性) 11/61/151/51/151/51/51/15-CE(英)11/6-1/51/151/41/51/13-1/150-CE(俄)11/6-1/31/151/41/51/13-