焊接电流对焊缝热影响区性能影响

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1、焊接电流对焊缝及热影响区性能影响的研究总结一、焊接试验研究的意义我公司对生产中常用的电弧焊接方法（焊条电弧焊、埋弧焊和气体保护电弧焊），近几年在第三方中国船级社CCS、美国船级社ABS和挪威船级社DNV的确认下，进行焊接工艺评定试验，获得合格的试验结果（PQR），编制常用钢材Q235钢和Q345钢的焊接工艺规程（WPS）。通过焊接工艺评定试验，确定的焊接工艺规范在生产中应用，可以保证焊接接头的力学性能合格。但总的来说，通过焊接工艺评定试验，确定的焊接规范其焊接电流偏小。在实际生产中焊工普遍使用较大的焊接规范，即较大

2、的焊接电流和较慢的焊接速度，并减少焊道数。为此在产品制造中用户派来的监理经常提出意见，要求焊工控制焊接规范，执行根据焊接工艺评定的试验结果，编制的焊接工艺规程，这是无可非议的。为了探讨焊接电流对焊缝及热影响区性能的影响，从2001年9月开始进行焊接电流对焊缝及热影响区性能影响的研究，在焊接试片时采用较大的焊接电流，然后进行力学性能试验，了解采用较大的焊接电流，对焊缝及热影响区性能影响的情况，现将试验的结果进行总结。二．焊接试验研究的情况在实际焊接生产中，特别是埋弧焊的焊接规范明显偏大。在焊接工艺规程中规定，Q235

3、钢和Q345钢的埋弧焊，一般使用Ф4mm的焊丝，焊接电流为500~600A，焊接速度为34~46cm/min，采用多层多道焊，这样，熔敷系数较低，增加焊接的道数，生产效率较低。这次在埋弧焊试验中，材质为Q345－B钢，板厚20mm，开单面V形坡口，坡口角度为45°，无钝边和间隙，使用H08AФ4mm的焊丝和HJ431焊剂，采用焊工常用的较大焊接电流为650~700A,比规定提高100A，将原来的多层多道焊改为多层单道焊；同样厚度的焊接接头，其焊道数由7道降为5道(见图1)；焊接电压由32V提高到40~42V,提高了

4、和生产效率。但增加了焊接接头的热输入量，可能会影响焊缝及热影响区的性能。试片焊接时，为防止烧穿，第1道焊缝为混合气体保护焊，焊接日期为2001年11月6日，层间温度为120~150℃。图1焊接试片的试验结果如下：1、化学成分的结果见表1。报告日期为2001年11月11日表1委托编号化验编号材料规格化学成分（%）CSiMnPSHP2001-S-11275焊缝埋弧焊0.080.371.280.0140.010HP2001-S-11276母材Q345-B0.100.221.360.0120.0102、X射线探伤检查结果见

5、表2。报告日期为2001年11月7日表2焊缝编号等级结果板厚（mm）HP2001-S-1I合格203、力学性能试验结果报告日期为2001年12月12日⑴焊接接头拉力试验的结果见表3。表3试样编号尺寸（mm）破断拉力（KN）抗拉强度（MPa）备注HP2001-S-119.8×24.8252513焊缝断HP2001-S-119.8×24.8254517焊缝断⑵弯曲试验的结果见表4。表4试样编号尺寸（mm）弯心直径(mm)弯曲角度HP2001-S-119.8×10侧弯51180°合格HP2001-S-119.8×10侧弯

6、51180°合格HP2001-S-119.8×10侧弯51180°合格HP2001-S-119.8×10侧弯51180°合格⑶冲击试验的结果见表5。表5试样编号试验温度冲击试验(AKV、J)备注1常温948887焊缝中心2常温899498熔合线3常温767090熔合线外3mm对埋弧焊的试验结果进行分析，可以认定采用较大的焊接电流焊接Q345-B钢，其焊缝和热影响区的性能无大的影响，仍然合格。对焊条电弧焊的Ф4mm，J422焊条进行试验，在焊接工艺规程中规定，平焊的焊接电流为160~210A。这次在焊条电弧焊试验中，

7、材质为Q235-B钢，板厚16mm，开单面V形坡口，坡口角度为45°，无钝边、无间隙焊接(见图2)。试片在平焊位置焊接，焊接日期为2001年11月14日，层间温度140~155℃，焊接电流220~230A。图2焊接试片的试验结果如下：1、化学成分的结果见表6。报告日期为2001年11月16日表6委托编号化验编号材料规格化学成分(%)CSiMnPSHS2001-m-11290焊缝焊条电弧焊0.100.130.390.0300.010HS2001-m-11291母材Q235-B0.110.220.700.0170.01

8、02、X射线探伤检查结果见表7。报告日期为2001年11月15日表7焊缝编号等级结果板厚（mm）HS2001-m-1Ⅱ合格163、力学性能试验结果报告日期为2001年12月30日⑴熔敷金属拉力试验的结果见表8。表8试验编号尺寸（mm）标点长度(mm)屈服点(MPa)抗拉强度(MPa)伸长度(%)收缩率(%)HS2001-m-1Ф105037645926.04