材料焊接性能ppt

1、 材料焊接性能TIME 2014-8-材料焊接性能123概述評(píng)定運(yùn)用工藝、使用焊接性工藝、使用焊接性 冶金、熱焊接性冶金、熱焊接性影響因素影響因素對(duì)缺陷的敏感性；適應(yīng)使用要求的能力冶金焊接性主要影響焊縫金屬的組織和性能；而熱焊接性主要形象HAZ的組織和性能包含材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝制定、服役環(huán)境這四個(gè)因素焊接性是指同質(zhì)材料或異質(zhì)材料在制造工藝條件下，能夠焊接形成完整接頭并滿足焊接性是指同質(zhì)材料或異質(zhì)材料在制造工藝條件下，能夠焊接形成完整接頭并滿足預(yù)期使用要求的能力預(yù)期使用要求的能力概述工藝焊接性能否獲得優(yōu)質(zhì)致密、無缺陷的接頭使用焊接性滿足常規(guī)的力學(xué)性能以及在服役環(huán)境下的特殊性能熱焊接性由于熱

2、輸入和冷卻速度影響熱影響區(qū)的組織和分布概述冶金焊接性由于冶金過程中的化學(xué)變化而引起的焊接性變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，如焊條電弧焊時(shí)材料，如焊條電弧焊時(shí)的焊條、埋弧焊時(shí)的焊的焊條、埋弧焊時(shí)的焊絲和焊劑等。絲和焊劑等。設(shè)計(jì)因素材料所受的應(yīng)力狀態(tài)，材料所受的應(yīng)力狀態(tài)，考慮能否自由收縮，考慮能否自由收縮，要盡量避免應(yīng)力集中。要盡量避免應(yīng)力集中。服役環(huán)境焊接結(jié)構(gòu)的焊接結(jié)構(gòu)的服役環(huán)境服役環(huán)境多種多種多樣，如工作溫度高低、多樣，如工作溫度高低、工作介質(zhì)種類及輻射等都工作介質(zhì)種類及輻射等都屬于環(huán)境條件屬于環(huán)境條件。概述工藝因素對(duì)于同一種母材，采用對(duì)于同一種母材，采用不同的焊接方

3、法和工藝不同的焊接方法和工藝措施，所表現(xiàn)出來的焊措施，所表現(xiàn)出來的焊接性有很大的差異。接性有很大的差異。影響焊接性的因素材料焊接性能123概述評(píng)定運(yùn)用焊接性評(píng)定焊接性試驗(yàn)評(píng)定的內(nèi)容焊接性試驗(yàn)評(píng)定的內(nèi)容焊接焊接性試性試驗(yàn)的驗(yàn)的內(nèi)容內(nèi)容焊縫金屬抵抗產(chǎn)生熱裂紋的能力焊縫金屬抵抗產(chǎn)生熱裂紋的能力焊縫及熱影響區(qū)抵抗產(chǎn)生冷裂紋焊縫及熱影響區(qū)抵抗產(chǎn)生冷裂紋能力能力焊接接頭抗脆性斷裂的能力焊接接頭抗脆性斷裂的能力焊接接頭的使用性能焊接接頭的使用性能ChinaText here焊接性評(píng)定評(píng)定焊接性的原則評(píng)定焊接性的原則評(píng)定焊接接頭能否滿足結(jié)評(píng)定焊接接頭能否滿足結(jié)構(gòu)使用性能的要求構(gòu)使用性能的要求評(píng)定焊接接頭產(chǎn)生工

4、藝缺陷評(píng)定焊接接頭產(chǎn)生工藝缺陷的傾向?yàn)橹贫ê侠淼暮附庸さ膬A向?yàn)橹贫ê侠淼暮附庸に囂峁┮罁?jù)藝提供依據(jù)原則原則主要主要包括包括選擇已有的或設(shè)計(jì)新選擇已有的或設(shè)計(jì)新的焊接性試驗(yàn)方法應(yīng)的焊接性試驗(yàn)方法應(yīng)符合下述的原則：符合下述的原則： 可比性可比性 針對(duì)性針對(duì)性 再現(xiàn)性再現(xiàn)性 經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性 焊接性評(píng)定評(píng)定方法評(píng)定方法分分類類焊接性焊接性試驗(yàn)方法試驗(yàn)方法直接法直接法間接法間接法使用使用焊接性焊接性工藝工藝焊接性焊接性層狀撕裂試驗(yàn)層狀撕裂試驗(yàn)焊接熱裂紋試驗(yàn)焊接熱裂紋試驗(yàn)焊接冷裂紋試驗(yàn)焊接冷裂紋試驗(yàn)再熱裂紋試驗(yàn)再熱裂紋試驗(yàn)熱應(yīng)變時(shí)效脆化試驗(yàn)熱應(yīng)變時(shí)效脆化試驗(yàn)焊接氣孔敏感性試驗(yàn)焊接氣孔敏感性試驗(yàn)由碳當(dāng)量推測焊

5、接性由碳當(dāng)量推測焊接性裂紋敏感指數(shù)及臨界應(yīng)力裂紋敏感指數(shù)及臨界應(yīng)力裂紋敏感性的臨界冷卻時(shí)間裂紋敏感性的臨界冷卻時(shí)間連續(xù)冷卻組織轉(zhuǎn)變圖連續(xù)冷卻組織轉(zhuǎn)變圖斷口分析、金相組織分析斷口分析、金相組織分析焊接熱影響取最高硬度焊接熱影響取最高硬度焊接熱、力模擬試驗(yàn)焊接熱、力模擬試驗(yàn)焊接專家系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)等焊接專家系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)等實(shí)際產(chǎn)品結(jié)構(gòu)運(yùn)行的服役試驗(yàn)實(shí)際產(chǎn)品結(jié)構(gòu)運(yùn)行的服役試驗(yàn)壓力容器的爆破試驗(yàn)壓力容器的爆破試驗(yàn)焊縫及接頭的常規(guī)力學(xué)性能試驗(yàn)焊縫及接頭的常規(guī)力學(xué)性能試驗(yàn)焊縫及接頭的低溫脆性試驗(yàn)焊縫及接頭的低溫脆性試驗(yàn)焊縫及接頭的斷裂韌性試驗(yàn)焊縫及接頭的斷裂韌性試驗(yàn)焊縫及接頭的高溫性能試驗(yàn)焊縫及接頭的高溫性

6、能試驗(yàn)焊縫及接頭的疲勞、動(dòng)載試驗(yàn)焊縫及接頭的疲勞、動(dòng)載試驗(yàn)焊縫及接頭的抗腐蝕性、耐磨性試驗(yàn)焊縫及接頭的抗腐蝕性、耐磨性試驗(yàn)直接法直接法間接法間接法材料焊接性能123概述評(píng)定運(yùn)用實(shí)際運(yùn)用通過理論分析進(jìn)行預(yù)判，進(jìn)而改善工藝，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)利用化學(xué)性能利用氧、氫元素的親和力以及其他元素的量對(duì)焊接過程會(huì)產(chǎn)生的影響利用物理性能根據(jù)材料的熔點(diǎn)、熱導(dǎo)率、線膨脹系數(shù)、密度、熱容量等做一個(gè)大概傾向判斷.利用組織轉(zhuǎn)變圖根據(jù)焊接連續(xù)冷卻組織轉(zhuǎn)變圖調(diào)整熱輸入、改善工藝（如預(yù)熱的溫度、時(shí)間，焊后處理等）的依據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式碳當(dāng)量法、冷裂紋敏感指數(shù)法、熱裂紋敏感指數(shù)法、HAZ最高硬度法實(shí)際運(yùn)用熱模擬法采用熱模擬機(jī)對(duì)整個(gè)焊接過程進(jìn)行模

7、擬驗(yàn)證，分析溫度分布，改善工藝。S WO T碳當(dāng)量法CE數(shù)值越大，被焊鋼材的淬硬傾向越大，越容易產(chǎn)生冷裂紋。熱裂紋敏感系數(shù)法當(dāng)HSC4時(shí)，一般就不會(huì)產(chǎn)生熱裂紋實(shí)焊試驗(yàn)法 對(duì)于較小的構(gòu)件，可以采用1:1的實(shí)物進(jìn)行焊接試驗(yàn)，再對(duì)其進(jìn)行拉伸試驗(yàn)、消除應(yīng)力裂紋試驗(yàn)以及應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)等，進(jìn)而測定各種力學(xué)性能。碳當(dāng)量法日本日本JISJIS標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)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主要適用于低碳調(diào)質(zhì)的低合金高強(qiáng)度鋼(b=5001000 MPa)新日鐵新日鐵標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)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適用于w(C)為0.034%0.254%的鋼種，其中A(C)=0.75+0.25tgh20(C-0.12)SWOT國際焊接學(xué)會(huì)國際焊接學(xué)會(huì)CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15主要適用于中、高強(qiáng)度的非調(diào)質(zhì)低合金高強(qiáng)度鋼(b=500900 MPa）美國焊接學(xué)會(huì)美國焊接學(xué)會(huì)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適用于碳鋼和低合金鋼,適用的化學(xué)成分范圍如下：C0.60%;Mn1.6%;Ni3.3%;Cr1.0%;Mo0.6%;Cu 0.50%1.0%;P 0.05%0.15%以下是應(yīng)用較廣的幾種標(biāo)準(zhǔn)以下是應(yīng)用較廣的幾種標(biāo)準(zhǔn)碳當(dāng)量法2.2.日本日本JISJIS推薦的碳當(dāng)量公式推薦的碳當(dāng)量公式：當(dāng)板厚小于25 mm，手工焊線能量為17 kJ/cm時(shí)，確定的預(yù)熱溫度大致如下：鋼材b=500 MPa,Ceq0.46%,不預(yù)熱 b=600 MPa,Ceq0.52%,預(yù)熱75 b=700 MPa,Ceq0.52%,預(yù)熱100 b=800 MPa,Ceq0.62%,預(yù)熱1503.3.美國焊接學(xué)會(huì)美國焊接學(xué)會(huì)推薦的碳當(dāng)量公式推薦的碳當(dāng)量公式：該式考慮了鋼中Si的影響，當(dāng)CE0.35%時(shí)，通常不需預(yù)熱和后熱；當(dāng)CE在0.35%0.55%之間時(shí)，一般需預(yù)熱；當(dāng)CE0.55%時(shí)，可能既要預(yù)熱，又要后熱。4.4.新日鐵新日鐵推薦的碳當(dāng)量公式推薦的碳當(dāng)量公式：A(C)表示碳的適用系數(shù)，它與鋼中含碳量存在一定關(guān)系：1 1國際焊接學(xué)會(huì)推薦的碳當(dāng)量公式國際焊接學(xué)會(huì)推薦的碳當(dāng)量公式：當(dāng)板厚小于20 mm