焊工实训高级模块完整版全套PPT电子课件教案.pptx

模块一 焊接基础知识 模块二 焊条电弧焊 模块三 熔化极气体保护焊 模块四 非熔化极气体保护焊 模块五 气焊 模块六 压力容器焊接 模块七 梁、柱的焊接;谢谢;课题一 常用金属材料焊接工艺 课题二 异种钢的焊接工艺 ;学习目标;一、金属材料的焊接性 1. 焊接性概念 金属的焊接性是金属材料在限定的施工条件下，焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。也就是指金属材料在一定的焊接工艺条件下，焊接成符合设计要求，满足使用要求的构件的难易程度，即金属材料对焊接加工的适应性和使用的可靠性。;2. 影响焊接性的因素 材料、焊接方法及工艺、构件类型和使用条件是影响金属焊接性的主要因素。 （1）材料 材料不仅包括焊件本身，还包括使用的焊接材料，如焊条、焊丝、焊剂、保护气体等。它们在焊接时都参与熔池或半熔化区内的冶金过程，直接影响焊接质量。;（2）焊接方法及工艺 焊接方法对焊接性的影响主要在两方面，一是焊接热源性质（如能量密度）。二是对熔池和接头保护。 工艺措施对防止焊接接头缺陷，提高使用性能也有重要的作用。如焊前预热、焊后缓冷和消氢处理等，对防止热影响区淬硬变脆、降低焊接应力、防止裂纹是比较有效的措施。另外，如合理安排焊接顺序也能减小应力与变形。;（3）构件类型 焊接构件的结构设计会影响应力状态，从而对焊接性也会发生影响。 （4）使用条件 焊接结构的使用条件是多种多样的，有高温、低温下工作和腐蚀介质中工作及在静载或动载条件下工作等。;二、焊接性的评定方法 评定金属焊接性方法很多，可分为间接估算法和直接试验法两类。 1. 焊接性间接估算法 间接估算法一般不需要焊接焊缝，只需对金属材料的化学成分、物理及化学性能、金相组织及力学性能指标等分析与测定，从而推测与评估金属的焊接性。间接估算法有碳当量法、焊接冷裂纹敏感指数法等。;（1）碳当量法 钢材的化学成分对焊接热影响区的淬硬及冷裂倾向有直接影响，因此可用化学成分来间接估算其焊接性。在钢材的各种化学元素中，对焊接性影响最大的是碳，碳是引起淬硬及冷裂的主要元素，故常把钢中含碳量的多少作为判断钢材焊接性的主要标志，钢中含碳量越高，其焊接性越差。;为了便于分析和研究钢中合金元素对钢的焊接性影响，我们引入了碳当量概念。所谓碳当量就是指把钢中合金元素（包括碳）的含量，按其作用换算成碳的相当含量。用碳当量大小来评定钢材焊接性的方法，称为碳当量法。碳当量法只是一个近似的间接估算焊接性的方法。;碳当量的估算公式有很多，国际焊接学会推荐的估算非合金钢及非调质低合金高强度钢的碳当量（CE）公式为： CE=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15;需注意的是，上式中元素符号均表示其在钢中含量的百分数,计算时取上限。根据经验，当CE＜0. 4%时，钢材的淬硬倾向不明显，焊接性优良，焊接时不必预热；当CE＝0. 4%～0. 6%时，钢材的淬硬倾向增大，需要采取适当预热、控制焊接参数等工艺措施；当CE＞0.6%时，淬硬、冷裂倾向强，属于较难焊的材料，需采取较高的预热温度和严格的工艺措施。;（2）焊接冷裂纹敏感指数法 对于低碳微量多合金元素的低合金高强钢，焊接冷裂纹敏感指数（Pc）计算公式为： 式中 Pc——焊接冷裂纹敏感指数； δ——板厚（mm）； ［H］——甘油法测定的扩散氢含量（mL/100 g）。;焊接冷裂纹敏感指数越大，则对冷裂纹越敏感，焊接性越差。 根据Pc值可以通过经验公式求出斜Y形坡口对接裂纹试验条件下，为了防止冷裂纹所需要的最低预热温度To（℃）为： To=1440Pc-392;2. 焊接性直接试验法 直接试验法即通过焊接性试验来评定母材焊接性的方法。通过焊接性试验可以选择适用于母材金属的焊接材料；确定合适的焊接工艺参数，如焊接电流、电弧电压、预热温度等；还可以用于研制新的焊接材料。焊接性试验方法很多，目前应用较广的是斜Y形坡口焊接裂纹试验法、压板对接焊接裂纹试验法等。;（1）斜Y形坡口焊接裂纹试验法 斜Y形坡口焊接裂纹试验主要用于评价非合金钢和低合金钢高强钢焊接热影响区冷裂纹敏感性，是一种在工程上广泛应用的试验方法。;试件的形状和尺寸;试样裂纹长度的计算 a）表面裂纹 b）根部裂纹 c）断面裂纹;1）表面裂纹率Cf Cf=∑lf/L 式中 ∑lf——表面裂纹长度之和（mm）； L——试验焊缝长度（mm）。 2）根部裂纹率Cr Cr=∑lr/L 式中 ∑lr——根部裂纹长度之和(mm)。;3）断面裂纹率Cs Cs=∑Hs/∑H 式中 ∑Hs——5个横断面裂纹深度的总和(mm)； ∑H——5个断面焊缝的最小厚度的总和（mm）。;斜Y形坡口焊接裂纹试验方法的优