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1、1金屬焊接性焊接加工會發(fā)生一系列物理、化學變化，會導致材料的性能發(fā)生改變，甚至出現(xiàn)裂紋、氣孔，破壞材料的連續(xù)性。因此，從金屬材料的基本性能本身不能較好地判斷焊接時可能出現(xiàn)的問題，以及焊后可能達到的接頭性能水平，這就要求從焊接的角度來研究金屬適應焊接加工特有的性能。1.1金屬焊接性概念1.1.1金屬焊接性金屬焊接性：金屬是否能適應焊接加工而形成完整的、具有一定使用性能的焊接接頭的特性。包含兩方面內容：①金屬在焊接加工中是否容易形成缺陷（結合性能）；②形成的接頭在一定使用條件下可靠運行的能力（使用性能）。工藝過程簡單，接頭
2、質量高性能好即焊接性好，反之焊接性差。影響焊接性的因素母材、焊接材料、工藝條件等是制約焊縫和熱影響區(qū)性能和缺陷產生主要因素；應力集中、剛度大小、多軸應力等結構因素影響接頭性能和缺陷敏感性；接頭使用要求也會影響焊接性評價。1.1.2分析焊接性的方法采用焊接性試驗對金屬焊接性直接測試（缺陷敏感性和接頭使用性能）；分析金屬的化學成分、與各種氣體的親合力、物理特性、相圖特點、CCT（SHCCT）圖、熱處理狀態(tài)、焊接工藝條件及措施、保護方法等均可在某種程度上評價焊接性。從金屬的特性分析焊接性利用化學成分分析碳當量法：將各種元素的
3、影響（冷裂紋敏感性）按相當于若干碳量折合并疊加起來評估其綜合影響的方法。適用于非調質低合金高強鋼，可不預熱；可不預熱。日本JIS和WES采用適用于低合金調質鋼，其成分范圍：δ<25mm，手弧焊E=17kJ/cm，預熱范圍C≤0.20Si≤0.55Mn≤1.50Cu≤0.50Ni≤2.50Cr≤1.25Mo≤0.70V≤0.10B≤0.006σb=500MPaCeq=0.46可不預熱σb=600MPaCeq=0.52預熱75℃σb=700MPaCeq=0.52預熱100℃σb=800MPaCeq=0.62預熱100℃Ce
4、q↑，冷裂傾向↑，其估計是比較粗略的，因為包括元素有限；不同系統(tǒng)中元素作用大小可能不盡相同；元素間的相互作用公式沒有反應。焊接冷裂敏感指數(shù)適用條件利用敏感指數(shù)可確定預熱溫度C=0.07～0.22Si≤0.60Cu≤0.50Ni≤1.20Cr≤1.20Mn=0.4～1.40Mo≤0.70V≤0.12Nb≤0.04Ti≤0.05B≤0.005δ=19～50H=1～5ml利用物理性能分析金屬的熔點、導熱系數(shù)、膨脹系數(shù)、密度、熱熔等對熱循環(huán)、熔化、結晶、相變過程產生影響，影響焊接性。利用化學活性分析利用相圖分析分析合金結晶過程
5、和形態(tài)利用CCT（SHCCT）圖分析對于各類低合金鋼，可利用各自的連續(xù)冷卻曲線（CCT圖）和模擬焊接熱影響區(qū)連續(xù)冷卻曲線（SHCCT圖）分析焊接性。從工藝條件分析焊接性熱源特點各種方法所采用熱源在功率、能量密度、最高加熱溫度差別很大，影響焊接質量，使金屬在不同工藝條件下焊接顯出不同的焊接性。保護方法不同的保護方法適用不同的金屬和合金，保護方法選擇是否恰當，會影響金屬焊接性效果。熱循環(huán)控制正確選擇焊接規(guī)范、預熱、緩冷、層間溫度等工藝措施調節(jié)熱循環(huán)，可改善金屬焊接性。其他工藝因素①徹底清理坡口及其附近；②嚴格按規(guī)定處理焊接
6、材料；③合理安排焊接順序；④正確制定焊接規(guī)范。1.2焊接性的試驗1.2.1焊接性試驗的內容針對材料不同性能特點和使用要求，試驗內容可分為以下幾種：焊縫金屬抵抗產生熱裂紋的能力焊縫及熱影響區(qū)金屬抵抗產生冷裂紋的能力焊接接頭抗脆性轉變能力焊接接頭的使用性能1.2.2選擇或制定焊接性試驗方法的原則焊接性試驗的條件要盡量與實際焊接時的條件相一致包括母材、焊接材料、接頭形式、環(huán)境溫度、接頭受力狀態(tài)、焊接工藝參數(shù)等及使用條件。焊接性試驗的結果要穩(wěn)定可靠，具有較好的再現(xiàn)性試驗方法的經濟性1.3常用焊接性試驗方法1.3.1斜Y形坡口焊
7、接裂紋試驗（Y-slitTypeCrackingTest)主要用于評定碳鋼和低合金高強鋼焊接熱影響區(qū)對冷裂紋的敏感性。試驗焊縫在各種溫度下施焊，焊后靜置24小時再檢測和解剖，計算表面裂紋率，根部裂紋率和斷面裂紋率。表面裂紋率根部裂紋率斷面裂紋率（在試樣焊縫上切下4-6試片，檢查5個斷面上裂紋深度。）這種接頭形式對于低合金鋼剛度較大，一般認為：無根部裂紋，用于生產是安全的。1.3.2插銷試驗（Implanttest）一種定量測試鋼材焊接熱影響區(qū)冷裂紋敏感性的方法1.3.3可調節(jié)拘束裂紋試驗法（VarestraintTes
8、t）主要用于評定熱裂紋敏感性，原理是在焊縫凝固后期施加一定應變，當外加應變值在一定溫度下超過焊縫或熱影響區(qū)金屬的塑性變形能力時，就出現(xiàn)熱裂紋，從而比較焊接熱裂紋敏感性。試驗如圖所示慢速變形（變形速度為每秒0.3%～7.0%）采用支點彎曲方式，應變量由壓頭下降弧形距離S控制快速變形應變量可更換弧形模塊的曲率半徑控制，
