焊接缺陷的产生及防止.ppt

综合知识模块二　分析金属焊接性的方法 　　2.针对性　　在选择试验方法时，其试验条件要尽量与实际焊接时的条件一致(如母材、焊接材料、接头形式、接头受力状态、焊接参数等)，同时试验条件还应考虑到产品的使用条件，尽量使之接近。只有这样才使焊接性试验具有良好的针对性，其试验结果才能较准确地显示出实际生产时可能发生的问题或可能出现的现象。 3.再现性 焊接性实验的结果要稳定可靠，具有较好的再现性。为了找出变化规律和导出正确的结论，实验数据不可过于分散。因此，试验方法应尽量减少或避免人为影响因素，多采用自动化、机械化的操作、少用人工操作。实验条件和试验程序要规定的严格，防止随意性。 第94页，共119页，编辑于2022年，星期四 　斜Y形坡口焊接裂纹试验方法 　 斜Y形坡口焊接裂纹试验方法又称小铁研法，是金属工艺焊接性的直接试验方法之一，广泛应用于评定碳素钢和低合金高强钢焊接热影响区的冷裂纹敏感性，也可作为根据母材选择匹配焊条的裂纹试验。　　本试验方法所产生的裂纹多出现于焊根尖角处的热影响区，当焊缝金属的抗裂性能不好时，裂纹也可能扩展到焊缝金属，甚至贯穿至焊缝表面。　　此试验方法用料省，试件易加工，不需特殊装置，试验结果可靠。因此低合金钢多采用这种方法评定其抗冷裂性能。缺点是试验周期较长。 第95页，共119页，编辑于2022年，星期四 　1.试件的制备　　试件的形状及尺寸如图４-2所示。试件的厚度不作规定，一般用厚度为9～38mm，坡口采用机械切削加工。每一种试验条件要制备两块以上的试件。 第96页，共119页，编辑于2022年，星期四 　2.试验方法　　两端各在60mm范围内施焊拘束焊缝，采用双面焊透。保证待焊试验部位处有2mm的间隙且不产生角变形。拘束焊缝焊接一般采用低氢型焊条，直径为4～5mm，先从背面焊接第一层，再焊正面一侧的第一层，以下各层正、背面交替焊接，直到焊完。　　在焊接试验焊缝前，要把焊接拘束焊缝时所附着的飞溅物清除干净，并去除坡口周围的水分、油污及铁锈等，最后用丙酮洗净。试验焊缝所用的焊条原则上与试验钢材相匹配，焊前要严格烘干焊条，推荐采用下列参数：焊条直径4mm，焊接电流170A±10A，电弧电压24V±2V，焊接速度(150±10)mm/min。图４-3和图４-4是用焊条电弧焊和用焊条自动送进装置进行施焊的试验焊缝。只焊一道焊缝不填满坡口，焊完后的试件经48h后，才能开始进行裂纹的检测和解剖。用肉眼和手持放大镜来检测焊接接头的表面和断面是否有裂纹。 第97页，共119页，编辑于2022年，星期四 　3.计算方法　　检测裂纹时可直接用眼睛或借助5～10倍放大镜仔细检查焊接接头表面和断面是否有裂纹，并按下列方法分别计算表面、根部和断面的裂纹率。试样裂纹长度的计算按图4-5所示进行。 第98页，共119页，编辑于2022年，星期四 第99页，共119页，编辑于2022年，星期四 第100页，共119页，编辑于2022年，星期四 (1)表面裂纹率的计算　计算方法见式(4-2)。 式中　Cf——表面裂纹率(%)；∑Ｌf——表面裂纹长度之和,单位为mm，见图４-5a；L——试验焊缝的长度，单位为mm。 第101页，共119页，编辑于2022年，星期四 式中　 Cr——根部裂纹(%)；∑Lr——根部裂纹长度之和,单位为mm;L——试验焊缝长度,单位为mm。 (2)根部裂纹率　用适当的方法着色后拉断或弯断，然后按图４-5b检测根部裂纹，并按式(４-3)计算根部裂纹率。 第102页，共119页，编辑于2022年，星期四 (3)断面裂纹率　在试验焊缝上用机械加工等分地切出4～6块试样，检查五个横断面的裂纹深度Hs，见图４-5c。按式４-４计算断面裂纹率： 式中　Cs——断面裂纹率(%)；∑Hs——5个断面裂纹深度的总和,单位为mm；∑H——5个断面焊缝的最小厚度的总和,单位为mm。 第103页，共119页，编辑于2022年，星期四 　　斜Y形坡口焊接裂纹试验方法所测得的各种裂纹率可作为钢材冷裂敏感性的相对比较，还可测得防止冷裂纹的临介预热温度。由于该试验的接头拘束度很大，根部尖角又有应力集中，所以试验条件比较苛刻，对于低合金钢一般认为表面裂纹率小于20%，用于生产是安全的，但不应有根部裂纹。　　除斜Y形坡口试件外，还可以仿照此标准作直Y形坡口对接裂纹试验，用于考核焊条金属对根部裂纹的敏感性。 第104页，共119页，编辑于2022年，星期四 焊接热影响区最高硬度试验方法 　　焊接热影响区最高硬度试验方法是金属工艺焊接性的间接评估方法之一，它的特点是考虑到了组织因素，但没有涉及氢和焊接应力，不能借以判断实际焊接产品的冷裂倾向，因此此方法只能间接判断被焊钢材的淬硬倾向和冷裂纹