第七章 金属焊接性基础

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第7章金属焊接性基础第8章合金结构钢及铸铁的焊接第9章耐热钢、不锈钢的焊接第10章有色金属的焊接2023/7/22第七章金属焊接性基础第9章金属焊接性基础学习目标掌握金属焊接性的基本概念；了解金属焊接性试验评价方法。学习内容第1节金属焊接性概念第2节钢的焊接性判据第3节常用焊接裂纹试验方法2023/7/23第七章金属焊接性基础第1节金属焊接性概念一、金属焊接性的定义焊接性是指金属材料对焊接加工的适应性。主要指在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度。包括两方面的内容：结合性能：“好不好焊”。工艺焊接性：在一定的工艺条件（包括焊接方法、焊接材料、焊接工艺参数和结构形式等）下焊接时，产生焊接缺陷的倾向性和严重性。使用性能：“好不好用”。使用焊接性：焊接接头或整体结构是否满足技术条件所规定的各种使用性能的要求。2023/7/24第七章金属焊接性基础第1节金属焊接性概念理论上只要在高温熔化状态下相互能够形成溶液或共晶的任何两种金属或合金都可以采用熔化焊方法进行焊接。对于熔焊来说，焊接过程一般包括冶金过程和热过程这两个必不可少的过程。在焊接接头区域，冶金过程主要影响焊缝金属的组织和性能，而热过程主要影响热影响区的组织和性能。因此，工艺焊接性又分为：冶金焊接性和热焊接性2023/7/25第七章金属焊接性基础第1节金属焊接性概念

冶金焊接性

熔焊高温下的熔池金属与气相、熔渣等之间发生化学冶金反应所引起的焊接性变化。

冶金过程包括：（1）合金元素的氧化、还原、蒸发，从而影响焊缝的化学成分和组织性能；（2）氧、氢、氮等的溶解、析出对生成气孔或对焊缝性能的影响；（3）在焊缝结晶及冷却过程中，由于焊接熔池的化学成分、凝固结晶条件以及接头区热胀冷缩和拘束应力等影响，有时产生热裂纹或冷裂纹。2023/7/26第七章金属焊接性基础第1节金属焊接性概念热焊接性

焊接过程中要向接头区域输入大量热量，对焊缝附近区域形成加热和冷却过程，这对靠近焊缝的热影响区的组织性能有很大影响，从而引起热影响区硬度、韧性、耐蚀性等的变化。与焊缝金属不同，焊接时热影响区的化学成分一般不会发生明显的变化，而且不能通过改变焊接材料来进行调整，即使有些元素可以由熔池向熔合区或热影响区粗晶区扩散，那也是很有限的。为了改善热焊接性，除了选择母材之外，还要正确选定焊接方法和热输入。2023/7/27第七章金属焊接性基础二、金属工艺焊接性的影响因素1、材料因素材料本身的化学成分、组织状态和力学性能焊接加工后材料的组织性能变化焊接材料2、工艺因素包括焊接方法和焊接工艺规程，如焊接线能量、预热、后热、焊接顺序和焊后热处理等第1节金属焊接性概念2023/7/28第七章金属焊接性基础3、结构因素焊接接头的结构设计直接影响到它的刚度、拘束应力的大小和方向，而这些又影响到焊接接头的各种裂纹倾向。4、使用条件焊接接头所承受载荷的性质和工作温度的高低、工作介质的腐蚀性等第1节金属焊接性概念2023/7/29第七章金属焊接性基础各种开金属伏材料灯焊接阵难易宿程度垄一览晶表注：A—通常呆采用逃，B—有时呼采用肉，C—很少拢采用哀，D—不采舌用20役23龟/6吓/2街610第七榆章走金属我焊接廊性基瞧础常用呆金属牵材料身焊接浆中的妻问题20租23粘/6芳/2匙611三、康金属劝焊接纤性评屯定方鼻法1、工垒艺焊愈接性直接姨模拟晋实验财：按照援实际拍焊接城条件睁，通行过焊制接过成程观敢察是魂否发喇生某哄种焊长接缺疯陷或偷发生逼缺陷欣的程蜓度，疤来直枕观评这价焊咸接性藏优劣兴。主始要有仆：焊青接冷醋裂纹鹊试验适、热珍裂纹渡试验脖、再妨热裂酿纹试排验，讽层状惊撕裂唯试验范、应巴力腐鸭蚀试篇验、灵脆性帆断裂田试验穿等。间接夺推算约法：根据主材料用的化扇学成全分、免金相雪组织吊、力矮学性橡能之色间关狮系，麻联系倚焊接当热循浓环过筹程评父定焊距接性衰优劣昂。包跑括各链类抗缘瑞裂性勺判据职、焊拼接SH浸CC虹T图、呢焊接旦热-应力鼻模拟挖。第1节艺金属惑焊接剧性概润念20爪23每/6妄/2强612第七熊章恨金属拜焊接寸性基怀础2、使已用焊岸接性将实熄际的献焊接木接头爬乃至掌产品诱在使垮用条杏件下酬进行纪各方幼面的向性能捉试验敌，以归评定深其焊擦接性警。主要受方法辉有：鄙常规血力学农性能惹试验活、高达温力烦学性宫能试蕉验、遮低温扒脆性霞试验路、耐鹿腐蚀坊及耐截磨性绩试验娇、疲旨劳试星验等涂。还恩有直工接用床产品皂进行砖的试杆验：凶水压叠试验溉、爆揪破试煎验等久。第1节半金属缴焊接袍性概腹念20贵23霉/6伪/2前613第七浊章党金属嗓焊接病性基揭础第2节塞钢的林焊接趋性判古据一、串碳当烧量法由于HA仰Z的淬揭硬及乘冷裂肃纹倾讲向与附钢种撒的化孕学成才分有盲密切高关系咱，因此山可以淘用化近学成饥分间鹊接评彼估钢疯材冷颂裂纹关的敏异感性服。碳当私量法夸是一洲种粗略麻估计特低合唐金钢通焊接归冷裂怀敏感代性的方蹄法。昌焊接姐部位乐的淬桨硬倾屯向与笼化学屑成分愉有关嗓，钢嗓材碳坐当量机越大焦，淬伟硬冷促裂倾狗向越颤大，秃焊接驰性越既差。国际傻焊接括学会(I还IW宇)推荐损的公讽式20通23酬/6咬/2腾614第七肆章暗金属换焊接竭性基母础日本元工业红标准(J垮ES郊)和日孔本溶侄接学侨会(W狂ES倦)推荐舍的公改式钢材驱强度音和碳苹当量呼确定瓦预热骑温度第2节羽钢的讯焊接茫性判青据20诞23字/6美/2饥615第七诵章马金属软焊接冶性基畅础美国辞焊接习学会(A进WS源)推荐哈的公劳式第2节澡钢的轨焊接爆性判劳据20阔23祥/6姿/2渐616第七款章跟金属伞焊接往性基装础碳当瓜量（Ceq）与脆板厚δ的关像系不同园焊接费性等局级钢兆材的暖最佳撕焊接忆工艺丑措施第2节侄钢的递焊接姑性判盼据二、为冷裂师纹敏笋感指酸数(Pc)冷裂柜纹敏恐感指挪数(Pc)公式么综合纵考虑蜂了产铃生冷林裂纹抄三要念素(淬硬蜘倾向蜓、拘叼束度够和扩和散氢要含量)的影扔响，福使计兵算结卵果更贫准确恨。求得Pc后，你利用化下式明即可况求出成斜Y坡口机对接业裂纹碍试验拍条件遇下，槽防止羊冷裂霸所需斩要的忍最低绕预热降温度t0(℃污)。20摄23完/6赤/2滋617第七艺章子金属耗焊接如性基熔础+C聚r5三、县热裂石纹敏曾感性皂指数考虑佳化学仪成分环对焊牵接热寇裂纹轿敏感脑性的肤影响纹，在畜试验昏研究胞的基怒础上眯提出秘可预勺测或森评估钩低合遍金结约构钢流热裂置纹敏翁感性庙指数梦的方递法。热裂共纹敏棉感系潮数（信简称HC寸S）计轿算公忌式为陵：当HC篇S≤引4时，击一般贝不会般产生轰热裂条纹。HC铸S越大彩的金错属材拿料，碑其热津裂纹戒敏感梢性越覆高。第2节淋钢的偶焊接河性判恶据20陷23雀/6穿/2击618第七播章坦金属钢焊接糊性基稠础第3节气常用毕焊接坚裂纹请试验抹方法一、筝冷裂技纹试她验斜Y形坡采口焊姓接裂旅纹试胀验(G黑B/街T4宝67右5.若1-应19恩84坐)“小崇铁研递”试野验，俱主要扬用来程检验棉母材岛热影绣响区洲的冷婚裂纹间倾向架。20脆23粮/6兼/2免619第七盛章治金属候焊接植性基昆础断面该裂纹主率是善解剖5个断替面后缓分别柔求出绩每一涨断面放的裂下纹率袄然后胶求出叶平均转值。试验浮中若篮裂纹萍率不蹦超过20％，完那么茶在实菊际结饭构焊甜接时凤，就蓬不会感产生砍裂纹蚂。20惯23覆/6每/2面620第七常章渴金属遭焊接胆性基横础第3节头常用胆焊接歼裂纹济试验湾方法直Y坡口捷焊接扣裂纹暮试验/铁研便试验直Y坡口警对接吹裂纹翁试验槐试样20稠23难/6镰/2焦621第七速章小金属仅焊接犯性基厦础第3节涛常用碧焊接正裂纹断试验拉方法插销抢试验主要辱用来行考核漆材料声的氢柱致延容迟裂起纹敏阿感性也可富用来日考核织再热努裂纹累和层累状撕壮裂等骑的敏笛感性1—试板嚼；2—支点滤；3—加压宪；4—油缸膜；5—插销明试样朽；6—加载慌夹头7—加载粥棒；8—应变顶片；9—载荷翼；10—支柱羊；11—导线缺口烘部位牺冷却沟至15炊0℃时加诱载试验赠规定兄：E＝17眼kJ奴/c畜m；焊搏缝含皱氢量闻、冷僵却速盒度及各插销双的化耍学成浅分可旅变。20咳23私/6籍/2从622第七童章沃金属斩焊接络性基享础评判卵指标嫁：断裂忽时的倾临界尿应力片或启祖裂时迎的临四界应东力第3节阻常用代焊接庸裂纹虏试验尾方法二、者横向绪可变宅拘束卫热裂致纹试抽验在焊暗缝凝诞固后贝期，候施加加不同美的应仁变值块，研宇究产刃生裂例纹的企规律尊。主要奔用于迁研究底各种炭热裂晴纹(结晶煤裂纹削、多齿边化丽裂纹利和液吊化裂召纹等)。通过攻变换误不同睬曲率帽半径份的模苏块，烦就可滨以造摆成焊攀缝金触属发寸生不患同的惊应变歌量，当值达睡到某义一临颈界值秋时，痰在B点处弱就会若出现针裂纹防。评价票指标快：临界岂应变泛量cr；一称定应侨变下调，最透大裂酒纹长您度Lma比x、裂迹纹数20衫23遗/6骄/2国623第七深章肃金属述焊接块性基败础目Nt和裂