第七章 金屬焊接性基礎(chǔ)

第二篇金屬材料焊接第二篇金屬材料焊接目錄

第7章金屬焊接性基礎(chǔ)第8章合金結(jié)構(gòu)鋼及鑄鐵的焊接第9章耐熱鋼、不銹鋼的焊接第10章有色金屬的焊接2023/7/22第七章金屬焊接性基礎(chǔ)第9章金屬焊接性基礎(chǔ)學習目標掌握金屬焊接性的基本概念；了解金屬焊接性試驗評價方法。學習內(nèi)容第1節(jié)金屬焊接性概念第2節(jié)鋼的焊接性判據(jù)第3節(jié)常用焊接裂紋試驗方法2023/7/23第七章金屬焊接性基礎(chǔ)第1節(jié)金屬焊接性概念一、金屬焊接性的定義焊接性是指金屬材料對焊接加工的適應性。主要指在一定的焊接工藝條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。包括兩方面的內(nèi)容：結(jié)合性能：“好不好焊”。工藝焊接性：在一定的工藝條件（包括焊接方法、焊接材料、焊接工藝參數(shù)和結(jié)構(gòu)形式等）下焊接時，產(chǎn)生焊接缺陷的傾向性和嚴重性。使用性能：“好不好用”。使用焊接性：焊接接頭或整體結(jié)構(gòu)是否滿足技術(shù)條件所規(guī)定的各種使用性能的要求。2023/7/24第七章金屬焊接性基礎(chǔ)第1節(jié)金屬焊接性概念理論上只要在高溫熔化狀態(tài)下相互能夠形成溶液或共晶的任何兩種金屬或合金都可以采用熔化焊方法進行焊接。對于熔焊來說，焊接過程一般包括冶金過程和熱過程這兩個必不可少的過程。在焊接接頭區(qū)域，冶金過程主要影響焊縫金屬的組織和性能，而熱過程主要影響熱影響區(qū)的組織和性能。因此，工藝焊接性又分為：冶金焊接性和熱焊接性2023/7/25第七章金屬焊接性基礎(chǔ)第1節(jié)金屬焊接性概念

冶金焊接性

熔焊高溫下的熔池金屬與氣相、熔渣等之間發(fā)生化學冶金反應所引起的焊接性變化。

冶金過程包括：（1）合金元素的氧化、還原、蒸發(fā)，從而影響焊縫的化學成分和組織性能；（2）氧、氫、氮等的溶解、析出對生成氣孔或?qū)缚p性能的影響；（3）在焊縫結(jié)晶及冷卻過程中，由于焊接熔池的化學成分、凝固結(jié)晶條件以及接頭區(qū)熱脹冷縮和拘束應力等影響，有時產(chǎn)生熱裂紋或冷裂紋。2023/7/26第七章金屬焊接性基礎(chǔ)第1節(jié)金屬焊接性概念熱焊接性

焊接過程中要向接頭區(qū)域輸入大量熱量，對焊縫附近區(qū)域形成加熱和冷卻過程，這對靠近焊縫的熱影響區(qū)的組織性能有很大影響，從而引起熱影響區(qū)硬度、韌性、耐蝕性等的變化。與焊縫金屬不同，焊接時熱影響區(qū)的化學成分一般不會發(fā)生明顯的變化，而且不能通過改變焊接材料來進行調(diào)整，即使有些元素可以由熔池向熔合區(qū)或熱影響區(qū)粗晶區(qū)擴散，那也是很有限的。為了改善熱焊接性，除了選擇母材之外，還要正確選定焊接方法和熱輸入。2023/7/27第七章金屬焊接性基礎(chǔ)二、金屬工藝焊接性的影響因素1、材料因素材料本身的化學成分、組織狀態(tài)和力學性能焊接加工后材料的組織性能變化焊接材料2、工藝因素包括焊接方法和焊接工藝規(guī)程，如焊接線能量、預熱、后熱、焊接順序和焊后熱處理等第1節(jié)金屬焊接性概念2023/7/28第七章金屬焊接性基礎(chǔ)3、結(jié)構(gòu)因素焊接接頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計直接影響到它的剛度、拘束應力的大小和方向，而這些又影響到焊接接頭的各種裂紋傾向。4、使用條件焊接接頭所承受載荷的性質(zhì)和工作溫度的高低、工作介質(zhì)的腐蝕性等第1節(jié)金屬焊接性概念2023/7/29第七章金屬焊接性基礎(chǔ)各種開金屬伏材料燈焊接陣難易宿程度壟一覽晶表注：A—通常呆采用逃，B—有時呼采用肉，C—很少攏采用哀，D—不采舌用20役23龜/6嚇/2街610第七榆章走金屬我焊接廊性基瞧礎(chǔ)常用呆金屬牽材料身焊接漿中的妻問題20租23粘/6芳/2匙611三、康金屬勸焊接纖性評屯定方鼻法1、工壘藝焊愈接性直接姨模擬晉實驗財：按照援實際拍焊接城條件睜，通行過焊制接過成程觀敢察是魂否發(fā)喇生某哄種焊長接缺瘋陷或偷發(fā)生逼缺陷欣的程蜓度，疤來直枕觀評這價焊咸接性藏優(yōu)劣興。主始要有仆：焊青接冷醋裂紋鵲試驗適、熱珍裂紋渡試驗脖、再妨熱裂釀紋試排驗，諷層狀驚撕裂唯試驗范、應巴力腐鴨蝕試篇驗、靈脆性帆斷裂田試驗穿等。間接奪推算約法：根據(jù)主材料用的化扇學成全分、免金相雪組織吊、力矮學性橡能之色間關(guān)獅系，麻聯(lián)系倚焊接當熱循濃環(huán)過籌程評父定焊距接性衰優(yōu)劣昂。包跑括各鏈類抗緣瑞裂性勺判據(jù)職、焊拼接SH浸CC虹T圖、呢焊接旦熱-應力鼻模擬挖。第1節(jié)藝金屬惑焊接劇性概潤念20爪23每/6妄/2強612第七熊章恨金屬拜焊接寸性基懷礎(chǔ)2、使已用焊岸接性將實熄際的獻焊接木接頭爬乃至掌產(chǎn)品誘在使垮用條杏件下酬進行紀各方幼面的向性能捉試驗敵，以歸評定深其焊擦接性警。主要受方法輝有：鄙常規(guī)血力學農(nóng)性能惹試驗活、高達溫力煩學性宮能試蕉驗、遮低溫扒脆性霞試驗路、耐鹿腐蝕坊及耐截磨性績試驗嬌、疲旨勞試星驗等涂。還恩有直工接用床產(chǎn)品皂進行磚的試桿驗：兇水壓疊試驗溉、爆揪破試煎驗等久。第1節(jié)半金屬繳焊接袍性概腹念20貴23霉/6偽/2前613第七濁章黨金屬嗓焊接病性基揭礎(chǔ)第2節(jié)塞鋼的林焊接趨性判古據(jù)一、串碳當燒量法由于HA仰Z的淬揭硬及乘冷裂肅紋傾講向與附鋼種撒的化孕學成才分有盲密切高關(guān)系咱，因此山可以淘用化近學成饑分間鵲接評彼估鋼瘋材冷頌裂紋關(guān)的敏異感性服。碳當私量法夸是一洲種粗略麻估計特低合唐金鋼通焊接歸冷裂懷敏感代性的方蹄法。昌焊接姐部位樂的淬槳硬傾屯向與籠化學屑成分愉有關(guān)嗓，鋼嗓材碳坐當量機越大焦，淬偉硬冷促裂傾狗向越顫大，禿焊接馳性越既差。國際傻焊接括學會(I還IW宇)推薦損的公諷式20通23酬/6咬/2騰614第七肆章暗金屬換焊接竭性基母礎(chǔ)日本元工業(yè)紅標準(J垮ES郊)和日孔本溶侄接學僑會(W狂ES倦)推薦舍的公改式鋼材驅(qū)強度音和碳蘋當量呼確定瓦預熱騎溫度第2節(jié)羽鋼的訊焊接茫性判青據(jù)20誕23字/6美/2饑615第七誦章馬金屬軟焊接冶性基暢礎(chǔ)美國辭焊接習學會(A進WS源)推薦哈的公勞式第2節(jié)澡鋼的軌焊接爆性判勞據(jù)20闊23祥/6姿/2漸616第七款章跟金屬傘焊接往性基裝礎(chǔ)碳當瓜量（Ceq）與脆板厚δ的關(guān)像系不同園焊接費性等局級鋼兆材的暖最佳撕焊接憶工藝丑措施第2節(jié)侄鋼的遞焊接姑性判盼據(jù)二、為冷裂師紋敏筍感指酸數(shù)(Pc)冷裂柜紋敏恐感指挪數(shù)(Pc)公式么綜合縱考慮蜂了產(chǎn)鈴生冷林裂紋抄三要念素(淬硬蜘傾向蜓、拘叼束度夠和擴和散氫要含量)的影扔響，福使計兵算結(jié)卵果更貧準確恨。求得Pc后，你利用化下式明即可況求出成斜Y坡口機對接業(yè)裂紋礙試驗拍條件遇下，槽防止羊冷裂霸所需斬要的忍最低繞預熱降溫度t0(℃污)。20攝23完/6赤/2滋617第七藝章子金屬耗焊接如性基熔礎(chǔ)+C聚r5三、縣熱裂石紋敏曾感性皂指數(shù)考慮佳化學儀成分環(huán)對焊牽接熱寇裂紋轎敏感腦性的膚影響紋，在畜試驗昏研究胞的基怒礎(chǔ)上瞇提出秘可預勺測或森評估鉤低合遍金結(jié)約構(gòu)鋼流熱裂置紋敏翁感性廟指數(shù)夢的方遞法。熱裂共紋敏棉感系潮數(shù)（信簡稱HC寸S）計轎算公忌式為陵：當HC篇S≤引4時，擊一般貝不會般產(chǎn)生轟熱裂條紋。HC鑄S越大彩的金錯屬材拿料，碑其熱津裂紋戒敏感梢性越覆高。第2節(jié)淋鋼的偶焊接河性判惡據(jù)20陷23雀/6穿/2擊618第七播章坦金屬鋼焊接糊性基稠礎(chǔ)第3節(jié)氣常用畢焊接堅裂紋請試驗抹方法一、箏冷裂技紋試她驗斜Y形坡采口焊姓接裂旅紋試脹驗(G黑B/街T4寶67右5.若1-應19恩84坐)“小崇鐵研遞”試野驗，俱主要揚用來程檢驗棉母材島熱影繡響區(qū)洲的冷婚裂紋間傾向架。20脆23糧/6兼/2免619第七盛章治金屬候焊接植性基昆礎(chǔ)斷面該裂紋主率是善解剖5個斷替面后緩分別柔求出績每一漲斷面放的裂下紋率襖然后膠求出葉平均轉(zhuǎn)值。試驗浮中若籃裂紋萍率不蹦超過20％，完那么茶在實菊際結(jié)飯構(gòu)焊甜接時鳳，就蓬不會感產(chǎn)生砍裂紋螞。20慣23覆/6每/2面620第七常章渴金屬遭焊接膽性基橫礎(chǔ)第3節(jié)頭常用膽焊接殲裂紋濟試驗灣方法直Y坡口捷焊接扣裂紋暮試驗/鐵研便試驗直Y坡口警對接吹裂紋翁試驗槐試樣20稠23難/6鐮/2焦621第七速章小金屬僅焊接犯性基廈礎(chǔ)第3節(jié)濤常用碧焊接正裂紋斷試驗拉方法插銷搶試驗主要辱用來行考核漆材料聲的氫柱致延容遲裂起紋敏阿感性也可富用來日考核織再熱努裂紋累和層累狀撕壯裂等騎的敏笛感性1—試板嚼；2—支點濾；3—加壓憲；4—油缸膜；5—插銷明試樣朽；6—加載慌夾頭7—加載粥棒；8—應變頂片；9—載荷翼；10—支柱羊；11—導線缺口烘部位犧冷卻溝至15炊0℃時加誘載試驗贈規(guī)定兄：E＝17眼kJ奴/c畜m；焊搏縫含皺氫量聞、冷僵卻速盒度及各插銷雙的化耍學成淺分可旅變。20咳23私/6籍/2從622第七童章沃金屬斬焊接絡性基享礎(chǔ)評判卵指標嫁：斷裂忽時的傾臨界尿應力片或啟祖裂時迎的臨四界應東力第3節(jié)阻常用代焊接庸裂紋虜試驗尾方法二、者橫向緒可變宅拘束衛(wèi)熱裂致紋試抽驗在焊暗縫凝誕固后貝期，候施加加不同美的應仁變值塊，研宇究產(chǎn)刃生裂例紋的企規(guī)律尊。主要奔用于遷研究底各種炭熱裂晴紋(結(jié)晶煤裂紋削、多齒邊化麗裂紋利和液吊化裂召紋等)。通過攻變換誤不同睬曲率帽半徑份的模蘇塊，煩就可濱以造擺成焊攀縫金觸屬發(fā)寸生不患同的驚應變歌量，當值達睡到某義一臨頸界值秋時，痰在B點處弱就會若出現(xiàn)針裂紋防。評價票指標快：臨界豈應變泛量cr；一稱定應僑變下調(diào)，最透大裂酒紋長您度Lma比x、裂跡紋數(shù)20衫23遺/6驕/2國623第七深章肅金屬述焊接塊性基敗礎(chǔ)目Nt和裂