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材料焊接性 课程基本信息: 课程英文名称：Materials Weldability 课程编号：040104020 课程学时／学分：44 / 2.2，其中 讲课: 30 实验: 4 课堂讨论: 6 习题课:4 课程类别：专业课 考试方式：笔试、闭卷 试题类型：选择、判断、填空、简答、综合分析 成绩评定方式：平时成绩20%+期末考试80% 第1章 概述 1.1材料在工程中的发展及应用 发展及应用 1.1.1 钢结构的发展及应用 表1-1 国外近几年在不同结构上使用低合金钢的比例 1 、低合金钢的发展 表1-2 主要工业部门对低合金钢的需求 2 、合金结构钢的应用 低合金钢 锅炉和压力容器用钢 船舶用低合金钢 低温钢 1.1.2 有色金属的发展及应用 当前全世界金属材料的总产量约8亿t，其中有色金属材料约占5％，处于补充地位，但有色金属的特殊作用却是钢铁材料无法代替的。 有色金属及合金分类： 1．铝及 铝合金 2．铜及 铜合金 3．钛及 钛合金 1.1.3 先进材料的发展及应用 根据其使用性能可分为结构材料和功能材料，具有高强度、高韧性、耐高温、抗腐蚀等优点。 先进陶瓷 金属间 化合物 先进复 合材料 1.2 本课程的任务、内容和特点 1.2.2 本课程的内容和教学要求 第2章 焊接性及其试验评定 2.1 焊接性及影响因素 2.1.1 焊接性概念 图3 世界最大的三峡水轮机转轮 （左图13 叶片转轮；右图：15叶片转轮） 1．工艺焊接性和使用焊接性 2．冶金焊接性和热焊接性 2.1.2 影响焊接性的因素 2.2 焊接性试验的内容及评定原则 2.2.1 焊接性试验的内容 表2-3 合金结构钢焊接性分析时应考虑的问题 2.2.2 评定焊接性的原则 2.2.3 焊接性评定方法分类 常用焊接性试验方法 碳当量的间接估测法 插销试验法 斜Y形坡口裂纹试验法 可调拘束裂纹试验法 第3章 合金结构钢的焊接 3.1 合金结构钢的分类和性能 3.1.1 合金结构钢的分类 1. 按合金元素总含量的多少分有： 2. 按用途和性能分有 国内外常见的合金结构钢的牌号见表3-1 3.1.2 合金结构钢的基本性能 1．化学成分 各种元素对合金结构钢下临界点温度A1（℃）的综合影响可用下述公式表示： A1=720+28wSi+5wCr+6wCo+3wTi-5wMn-10wNi –3wV， ℃ 合金元素对低合金钢屈服强度和抗拉强度的综合影响，可按下列经验公式进行计算，即： σs=122+274wC+82wMn+55wSi+54wCr+44wNi+78wCu+353wV+755wTi+540wP+[30-2(h-5)], MPa σb=230+686wC+78wMn+90wSi+73wCr+33wNi+56wCu+314wV+529wTi+450wP+[21-1.4(h-5)], MPa。 式中 h为板厚（mm）。 各种合金元素对结构钢的抗拉强度和屈服强度影响的定量测定数据如图3-1所示。 2．力学性能 低合金高强钢的低温拉伸性能如图3-2a所示。 低合金高强钢高温时强度性能的变化如图3-2b所示。 3．显微组织 几种典型组织（特别是贝氏体组织）对低合金钢强度和韧性的影响如图3-3所示。 低合金高强钢不同比例混合组织的维氏硬度和相应金相组织的显微硬度见表3-2。 3.2 热轧及正火钢的焊接 常用热轧及正火钢的化学成分和力性能见表3-3和表3-4。 1．热轧钢 2．正火钢 3．微合金控轧钢 3.2.2 热轧及正火钢的焊接性 1．冷裂纹及影响因素 （1）碳当量（Ceq） 淬硬倾向主要取决于钢的化学成分，其中以碳的作用最明显。国际焊接学会（IIW）推荐的碳当量公式为： 碳当量Ceq＝0.4%~0.6%时钢的淬硬倾向逐渐增加，属于有淬硬倾向的钢 (2) 淬硬倾向 淬硬倾向可以通过焊接热影响区连续冷却转变图（SHCCT）或