哈工大威海焊接方法课件

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1、第5章焊接性及其试验方法刘多本章主要内容5.1焊接性定义及其分析方法5.2焊接性试验内容和方法5.3常用焊接性试验方法5.1焊接性定义及其分析方法一、焊接性的概念焊接性，有时又称为可焊性，是指金属材料在限定的施工条件下，焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。即材料对焊接加工的适应性和使用的可靠性。GB/T3375-94《焊接术语》5.1焊接性定义及其分析方法焊接性的内涵：金属在进行焊接加工中是否容易产生缺陷？形成的焊接接头在一定的使用条件下是否具有可靠运行的能力？125.1焊接性定义及其分析方法焊接性工艺焊接性

2、：在一定焊接工艺条件下，能否获得优质、无缺陷的焊接接头的能力。使用焊接性：焊接接头或整体结构满足某种使用性能的能力。如果材料可以在简单的工艺下焊接即可获得完好的接头，满足使用要求，就可以说焊接性良好。反之，如果必须在很复杂的工艺下（高温、高真空、高能量密度等）焊接才能获得满足要求的接头，则焊接性较差。如焊后接头的力学性能、低温韧性，疲劳性能、抗腐蚀性等指标。5.1焊接性定义及其分析方法二、影响焊接性的因素1.材料因素母材焊接材料2.工艺因素焊接方法焊接工艺措施3.设计因素焊接结构和接头形式4.使用条件工作温度、受载类别、工作环

3、境等影响热影响区的性能焊缝金属的成分和性能焊接热源，对接头的保护焊前预热，焊后热处理影响传热、结晶、应力状态等低温抗脆断，高温抗蠕变，交变载荷抗疲劳，抗腐蚀性能等三、焊接性分析方法5.1焊接性定义及其分析方法工艺焊接性的角度：考察金属材料在一定的焊接工艺条件下，产生焊接缺陷的倾向性。材料化学成分物理性能化学性能焊接热源特点使用焊接性的角度：考察金属材料在给定焊接条件下，获得的接头是否满足设计提出的性能指标要求。5.2焊接性试验内容和方法一、焊接性试验内容焊接性试验用于材料焊接性的评定。工艺焊接性评定的准则是评定焊接接头产生工艺

4、缺陷的倾向，为制定合理的焊接工艺提供依据。使用焊接性的评定要根据结构的工作条件和设计上提出的技术规定进行。5.2焊接性试验内容和方法焊接性试验内容主要包括：1.评价焊缝金属抵抗产生热裂纹的能力2.评价焊缝和热影响区金属抵抗产生冷裂纹的能力3.评价焊接接头抵抗脆性转变的能力4.评价焊接接头的使用性能5.2焊接性试验内容和方法1.评价焊缝金属抵抗产生热裂纹的能力热裂纹是在焊接熔池金属结晶过程中，由于存在一些有害元素或低熔点共晶体而在拉伸应力作用下产生的。热裂纹产生的倾向与母材、焊材及它们的匹配有关。2.评价焊缝和热影响区金属抵抗产

5、生冷裂纹的能力冷裂纹是焊缝及热影响区金属在焊接热循环作用下，由组织硬化、拉伸应力及扩散氢共同作用而产生的。5.2焊接性试验内容和方法3.评价焊接接头抵抗脆性转变的能力焊缝金属及热影响区组织在经过焊接冶金反应、结晶、固态相变等过程后，会发生粗晶脆化、组织脆化、热应变时效脆化等，导致接头韧性下降。4.评价焊接接头的使用性能不同的焊接结构对焊接性的要求也不同。主要考察接头的抗拉强度、蠕变强度、疲劳强度以及抗腐蚀能力等。5.2焊接性试验内容和方法二、焊接性试验方法分类工艺焊接性使用焊接性间接法直接法焊接性试验方法工艺焊接性使用焊接性直

6、接法间接法焊接热裂纹试验焊接冷裂纹试验再热裂纹试验层状撕裂试验热应变时效脆化试验焊接气孔敏感性试验由碳当量推测焊接性裂纹敏感指数及临界应力裂纹敏感性的临界冷却时间连续冷却组织转变图断口分析、金相组织分析焊接热影响区最高硬度焊接热、力模拟试验焊接专家系统、仿真系统等直接法间接法实际产品结构运行的服役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低温脆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疲劳、动载试验焊缝及接头的抗腐蚀性、耐磨性试验应力腐蚀开裂试验5.3常用焊接性试验方法一、焊接热裂纹

7、敏感性试验方法1.可调拘束裂纹试验法基本原理：在焊缝凝固后期，施加不同的应变值，研究产生裂纹的规律。图1.可调拘束裂纹试验装置简图a）纵向试验法b）横向试验法5.3常用焊接性试验方法纵向可调拘束裂纹试验主要用于反映结晶裂纹和液化裂纹图2.纵向可调拘束试验裂纹分布图横向可调拘束裂纹试验主要用于测量焊缝中的结晶裂纹和多边化裂纹图3.横向可调拘束试验裂纹分布图5.3常用焊接性试验方法2.鱼骨状裂纹试验主要用于评定铝合金、镁合金和钛合金薄板（1-3mm)焊缝及热影响区的热裂纹敏感性。图4.鱼骨状裂纹试验试样尺寸图9010104050A

8、B125.3常用焊接性试验方法二、焊接冷裂纹敏感性试验方法1.促进焊接冷裂纹产生的三大主要因素a.淬硬组织b.扩散氢c.拘束应力5.3常用焊接性试验方法图5.斜Y坡口对接裂纹试验试样及尺寸2.斜Y坡口对接裂纹试验该方法用于评价打底焊缝及热影响区冷裂倾向。5.3常用焊接性试验方