2015焊工工艺学（劳动版）教学课件：金属材料焊接工艺制定与评定 .ppt

国际焊接协会推荐 Ceq =C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 (%) 适用范围：中、高强度的非调质低合金高强钢（强度为 500～900MPa） 判据： 当Ceq ≤ 0.45%，且板厚小于25mm时，可不预热； 当Ceq ＜ 0.41%且C0.207％时，板厚小于37mm可不预热。 Ceq的作用 粗略估计钢材的冷裂倾向及焊接性 碳当量的数值越大，被焊钢材的淬硬倾向越大，焊接区越容易产生冷裂纹。因此可以用碳当量的大小来评定钢材焊接性的优劣，并按焊接性的优劣提出防止产生焊接裂纹的工艺措施。 此外，用碳当量法评定焊接性时还应注意以下的问题。 使用国际焊接学会(IIW)推荐的碳当量公式对于板厚δ＜20mm的钢材，当: Ceq≤0.4% 钢材的冷裂倾向小，焊接性好，焊前不需要预热； 0.4%＜Ceq＜0.6% 钢材的冷裂倾向较大， 尤其是Ceq 0.5%时，钢材易淬硬，焊接性变差，焊接时需预热才能防止裂纹，随板厚增大预热温度相应提高。 Ceq≥0.6% 钢材的冷裂倾向大，焊接性差，采取严格的工艺措施，如焊前预热，焊后热处理，严格控制线能量等。 2 冷裂敏感指数 H－扩散氢含量（ml/100g）；h－板厚（mm）； Pw－考虑到拘束度的焊接裂纹敏感指数（％）； Pc－焊接裂纹敏感指数（％）； RF－焊缝拉伸拘束度[N/(mm2)];Pcm为合金元素的冷裂敏感系数(％) 冷裂敏感指数越小，钢材的冷裂倾向越小，同时利用冷裂敏感指数还可以确定斜Y坡口对接裂纹试验条件下，为防止冷裂纹所需的最低预热温度T0（℃）： T0 = 1440 Pc - 392 （℃） 该公式适用的钢材有一定的化学成分范围，对焊缝的扩散氢含量、板厚以及焊接线能量也有规定，T0又是根据铁研试验确定的，所以，这种方法的应用范围很小。 3．热裂纹敏感性指数法 三、利用焊接性试验拟定焊接工艺的基本思路 1、焊接工艺 焊接工艺是制造焊件所有关的加工方法和实施要求 2、主要内容 焊前准备 选择焊接方法 选择焊接材料 选择焊接参数 制定工艺措施 制定操作要求 3 拟定焊接工艺的基本思路 选择焊接方法 被焊材料的种类 焊接产品的结构特点 生产效率和生产成本 选择焊接材料 被焊材料的化学成分或力学性能 产品的工作条件和使用性能要求 焊件刚性的大小、几何形状的复杂程度 焊接施工条件 劳动生产率和经济合理性 选择焊接参数 利用间接的焊接性试验方法分析材料的焊接性和初步拟定焊接参数 利用直接的焊接性试验方法对初步拟定的焊接参数进行检验和调整 利用工艺焊接性试验（焊接冷裂纹敏感性试验）确定热输入E的下限Q=60IU/V 利用使用焊接性试验（焊接接头冲击试验）确定热输入Q的上限 确定工艺措施 当按上述方法确定的热输入下限高于上限时，应考虑采用预热、缓冷、后热、焊后热处理等工艺措施。 思考题： 1 金属焊接性试验的目的是什么？ 选择或制定焊接性试验方法的原则是什么？ 谈谈利用焊接性试验拟定焊接工艺的基本思路。 谢谢大家！ 使用焊接性直接试验方法 不同产品有不同使用性能要求，共同的性能要求是必需满足常规的力学性能要求。 （一）焊接接头常规力学性能试板制备 宽度：应满足焊接接头拉伸试样、弯曲试样长度要求； 长度：应满足制取各种性能试样以及舍弃部分的要求； 厚度：为焊件板厚。 （二）焊接接头拉伸试验 板接头板形拉伸试样如图所示，至少1个。 按GB228-87《金属拉伸试验法》，在拉力机上进行。 （三）焊接接头弯曲试验 试样种类和数量按相关标准制取。如无注明，可制取正弯、背弯、侧弯试样各不少于1个，纵弯不少于2个。尺寸按GB2649-89中的规定。 试验按GB232-88《金属弯曲试验法》，在拉力机上进行。 （四）焊接接头冲击试验 试样尺寸如图所示： 缺口按要求可开在焊缝、熔合线或HAZ，如图所示。 冲击试样每组3个。 试验按GB2106-80《金属夏比（V形缺口）冲击试验方法》和GB4159-84《金属低温夏比冲击试验方法》，在冲击试验机上进行。 （五）其它特殊性能试验 如：耐腐蚀性能试验、高温性能试验等。 (一）焊接材料熔敷金属扩散氢测定试验 试验方法有甘油法、水银法、色谱法等，常用的 是甘油法。 1 甘油法试验原理： 焊接试样，利用仪器收 集从试样扩散出来的氢气。 2 测定装置：如图所示。 3 试样：焊条电弧焊：