焊接性及实验方法(48学时)
焊接方法综合实验
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导电咀的安装与更换
安装时导电 咀必须用扳手 拧紧！
工作前应检 查其是否松动！
导电咀内 孔磨损成椭圆 孔时，
导电性能 差。
应及时更 换。
导电咀接头
1.
1.
导电咀
喷嘴、喷嘴接头与气筛
喷嘴接头
黑色表示喷嘴接头与焊枪的绝缘材料
1.2
气筛
1.2
(分流
1.2
喷嘴:输送保护气体,
注意及时清理附着的
2. 放在避免阳光直射、避雨、湿度和灰尘小的房里。 3. 焊机外壳必须接地,电缆直径应大于14mm2以上。 4. 焊机输入、输出的连接必须牢固，并加以绝缘防护。 5.焊机的输入、输出电缆截面积应符合要求,不要过长。 使用: 1. 焊接前应将相应的功能旋钮、开关置于正确位置。
2. 焊机电源开关打开后,电源指示灯亮,冷却风扇转动,焊机既进入准备焊接状态。 维护保养：1. 每6个月用干燥的压缩空气清除焊机内部的灰尘一次。
9
气瓶
工 件
加热器保险：焊机后面板（3A），烧断后流量计不能加热；
KR系列焊机前面板示意图
送丝电机
电源
A
V
焊丝直径 异常
电源
收弧电流调整
收弧电压调整 收弧
气体
有
检查
焊丝 药芯
无
焊接
实芯
电源 开
关
KRⅡ焊机前视图
焊机前面板 印刷线路P板
AA
V
送丝电机 电源
焊丝直径
异常 电源
收弧电流调整
收弧电压调整收弧 气体
图7 平焊时持枪的姿势 图 8 焊枪、焊件与焊丝的相对位置
一般焊枪与焊件表面成 70°～80°左右的夹角，填充焊丝与焊件表面为 15°～20° （3）右焊法与左焊法
焊接实验指导书
焊接实验指导书一、实验目的本实验旨在通过实际操作，使学生掌握焊接的基本原理、操作方法和安全注意事项，培养学生的焊接技能和团队合作能力。
二、实验器材和材料1. 焊接机：使用直流手持电弧焊接机。
2. 焊接电极：选择合适的焊接电极材料和规格，如E6013电极。
3. 工件：准备焊接的金属工件，如钢板或者铝合金板。
4. 辅助工具：钳子、锤子、钳子等。
三、实验步骤1. 实验前准备：a. 检查焊接机的工作状态，确保电源和接地线连接正确。
b. 准备焊接电极，并检查其表面是否有损坏。
c. 清洁工件表面，确保无油污和杂质。
2. 焊接准备：a. 根据工件的材料和厚度，选择合适的焊接电流和电极直径。
b. 调整焊接机的电流和电极长度，确保适合焊接工件。
c. 确保焊接区域通风良好，避免有害气体的积聚。
3. 焊接操作：a. 将焊接电极插入焊接机电极夹持器中，确保紧固坚固。
b. 将焊接电极的电弧点在工件上，形成电弧。
c. 保持适当的焊接电流和电弧长度，保持稳定的手持姿式。
d. 通过连续挪移焊接电极和工件，使电弧在焊接区域形成均匀的焊缝。
e. 焊接完成后，及时切断电流，将焊接电极从工件上移开。
4. 焊接质量检查：a. 检查焊缝的外观，确保焊缝均匀、连续、无裂纹温和孔。
b. 使用金属尺或者卡尺测量焊缝的尺寸和几何形状，确保符合要求。
c. 使用金属锤轻敲焊缝，检查焊缝的坚固性和质量。
四、实验安全注意事项1. 焊接操作时，应佩戴防护眼镜、焊接手套和防护服，避免火花和紫外线对眼睛和皮肤的伤害。
2. 焊接操作时，应注意周围环境的通风情况，避免有害气体的吸入。
3. 焊接机和电源线应保持良好的绝缘状态，避免触电事故的发生。
4. 焊接操作时，应保持焊接区域周围的工作区域清洁，避免杂物引起意外伤害。
5. 焊接完成后，应及时切断电流，避免焊接机长期处于工作状态。
五、实验结果记录与分析1. 记录焊接工件的材料、厚度、焊接电流和电极直径等参数。
2. 记录焊接操作过程中的注意事项和问题。
金属焊接性及其试验方法
• (3)合理安排焊接顺序 大件或复杂形状的工件焊接时，为减少应力及变 形，必须安排好各条焊缝的焊接次序。焊接次序安排不当，会影响接头 性能，甚至引起焊接缺陷，从而使焊接性变差。
• (4)正确制定焊接规范 只有焊接规范适当时，才能保证良好的熔合比 和焊缝形状系数。这不仅对防止产生裂纹等缺陷是必要的，而且对保证 接头性能也是十分重要的。除了控制线能量外，还要控制焊接电流、电 弧电压及焊接速度，使之保持在一定的范围内。此外，预热温度和层间 温度的控制也是不可忽视的。
• 二、烽接性试验方法分类
• 评定焊接性的方法有许多种，按照其特点可以归纳为以下 几种类别：
• (一)直接模拟试验类
• 这类焊接性评定方法一般是仿照实际焊接的条件，通过焊 接过程观察是否发生某种焊接缺陷或发生缺陷的程度，直 观地评价焊接性的优劣，有时还可以从中确定必要的焊接 条件。
• (1)焊接冷裂纹试验 常用的有插销试验、斜Y坡口对接裂 纹试验、拉伸拘束裂纹试验(TRC)、刚性拘束裂纹试验 (RRC)等。
• (2)焊接热裂纹试验 常用的有可调拘束裂纹试险、压板对 接（FISCO）焊接裂纹试验、窗形拘束对接裂纹试验、刚 性固定对接裂纹试验等
• (3)再热裂纹试验 有H型拘束试验、缺口试棒应力松弛试 验、U形弯曲试验等。还可以利用插销试验进行再热裂纹 试验。
• (4) 层状撕裂试验 常用的有Z向拉伸试验、Z向窗口试验、 Cranfield试验等。
通常是通过热裂纹试验来进行的。
(二)焊缝及热影响区金属抵抗产生冷裂纹的能力
•
焊缝及热影响区金属在焊接热循环作用下，由于组织
高级焊工技能培训焊接性试验
焊接性实验方法—焊接缺陷图片
第一部分
第一章
高级电焊工技能---理论
焊接性实验方法—焊接缺陷图片
第一部分
高级电焊工技能---理论
焊接优良图片
第一章
第一部分
高级电焊工技能---理论
第二章 焊接接头无损检验方法
一、焊接接头的射线探伤 1、探伤原理 ：利用透过工件的光度不同， 使胶片感光不同 。现影后便可知缺陷位 置。 2、底片上缺陷的辨别一般分为六类： ①裂纹；②气孔；③夹渣；④未熔合和未 焊透； ⑤形状缺陷；③其它缺陷。
第一部分
第三章
高级电焊工技能---理论
焊接容器的密封性试验方法—气密性试验
4.3、氨气检查 在受压元件内充入混有 1 ％氨气的压缩空气，将在 5% 硝酸汞 水溶液中浸过的纸条或绷带贴在焊缝外 部（也可贴浸过酚酞试剂的白纸条）。 如有泄漏，在纸条或绷带的相应位置上 将呈现 黑色斑 纹 （用酚酞纸时为红斑 点），这种方法比较准确，效率高，适 用于环境温度较低的情况下检查焊缝的 致密性。
焊接性实验方法
第一章
一 、焊接性概念 金属的焊接性是指在一定的焊 接工艺条件下，获得优质焊接接头 的难易程度。其包括两个方面： 一是金属在经受焊接加工时对缺 陷的敏感性，即工艺焊接性； 二是焊成的接头在使用条件下可 靠运行的能力，即使用焊接性。
第一部分
高级电焊工技能---理论
焊接性实验方法
第一章
二、焊接性试验方法
第一部分
第一章
高级电焊工技能---理论
焊接性实验方法—冷裂纹
2.2冷裂纹的外拘束试验
2.2.1拉伸拘束裂纹试验（TRC）：本试验方法 主要用来研究焊缝根部的冷裂纹。 2.2.2刚性拘束裂纹试验（RRC）：本试验用来 研究高强度钢的延迟裂纹。 RRC与TRC不同之处在于固定条件不同，所 以RRC试验不仅可以用来研究延迟裂纹，还可 以研究焊接接头冷却过程中产生的各种裂纹现 象。
焊接冶金学 焊接性及其试验方法5
用于含碳量较高的低合金高强度钢 日本的JIS和WES推荐：
Ceq = w(C ) + w( Mn) w( Si ) w( Ni ) w(Cr ) w( Mo) w(V ) + + + + + 6 24 40 5 4 14
材料的导热系数高，焊接散热快，易产生未焊透缺陷； 材料的密度低、粘度大，气体逸出速度慢，易产生气孔缺陷； 材料线胀系数大，接头变形和应力大，产生裂纹倾向大。
化学 与氧亲合力较强的材料，在高温时极易氧化，必须采用惰性气 性质 体保护或真空环境进行焊接。
5.1 焊接性及其分析方法 5.1 焊接性及其分析方法 二.焊接性分析方法
1.计算类
概念：利用经验公式来评价热裂纹、冷裂纹及再热裂纹的敏感性。 特点：应用是有条件的，多半是间接、粗略的估计。 常用方法：碳当量及冷裂纹敏感系数等。
2.模造缺口或电解充氢等手段，评价材 料焊接时可能发生的变化和问题； 特点：省料、省时，便于研究和分析，但与实焊存在差别； 常用方法：热-应力模拟试验、插销试验等。
5.1 焊接性及其分析方法 5.1 焊接性及其分析方法 一.焊接性及其影响因素
1.焊接性的概念及其内涵
概念 材料能否适应焊接加工而形成完整的、具有一定使用 性能的焊接接头的特性。 内涵 结合性能：是否容易形成焊接缺陷； 使用性能：接头能否满足使用要求而可靠运行。
焊接性不仅包括材料的结合性能，而且包括结合后接 头的使用性能。焊接接头存在一定的缺陷，意味着材 释义 料焊接性较差；虽然所形成的接头没有缺陷，但接头 力学性能指标降低，达不到使用要求，材料的焊接性 同样较差。
《焊接综合实验》实验教学大纲剖析
《焊接综合实验》实验教学大纲开课院、系：材料加工工程二、实验课程的目的与要求焊接综合实验是材料成型及控制专业焊接方向教学计划中的一个重要的实践性环节，要求学生能综合运用所学的理论知识掌握分析问题的方法和能力，根据选题开展相关实验，并熟悉和掌握典型弧焊设备的性能和使用方法，了解焊接参数的监测分析技术，提高学生的动手能力，培养学生观察、独立分析问题的能力。
要求：1)焊接工艺原理、方法和步骤由学生设计和确定，经指导教师审核、同意后，方可进行后续的实验工作，实验过程由学生独立操作完成。
2)制定具体的实验步骤、初步估计可能的实验结果。
3)学生仔细阅读所选设备的使用说明书，熟悉其性能和注意事项，并进行试验。
4)对实验结果逐一检查，检查综合试验效果。
5)完成综合试验后，编写综合试验报告书，对实验进行分析和总结。
四、实验内容、要求和所用设备1、实验内容：1)实验原理a)焊条电弧焊实验原理手工电弧焊又称为焊条电弧焊（Shielded Metal Arc Welding - SMAW），是具有最久历史的电弧焊方法。
其焊接原理如图1所示，即在焊条与母材（被焊材料）之间引燃电弧，利用电弧热进行熔化焊接。
图1 焊条电弧焊原理图电弧及焊接区受到焊条药皮（药剂）分解产生的气体及熔渣的保护，使其与大气相隔离。
焊条芯受到电弧的加热而熔化，形成熔滴过渡到熔池，与母材的熔化金属共同形成焊缝金属。
焊条电弧焊利用了具有下降特性的交流或者是直流电源。
通常随着焊条的熔化，操作者要借助于手把运作焊条完成焊接。
b)CO2气体保护焊实验原理CO2气体保护焊是一种气体保护金属极电弧（Gas Metal Arc Welding: GMAW）焊接方法，如图2所示，采用金属焊丝作为电极（熔化极），焊丝以恒定速度送进，在焊丝与母材之间形成电弧进行焊接。
为了把焊接区与空气隔离开来，一般采用二氧化碳气体或氩气作为保护气。
CO2气体保护焊被用于结构钢、低合金钢的焊接中。
焊接性及其试验方法
5.1 焊接性及其分析方法
•
一.金属焊接性 • 金属是否适应焊接加工而形成完整的、 金属是否适应焊接加工而形成完整的、 具备一定使用性能的焊接接头的性能. 具备一定使用性能的焊接接头的性能. • 内涵：
• 1 工艺性能 ：金属焊接时对缺陷的 敏感性。 • 2 使用性能 ：焊成的接头在指定的使用 条件下可靠运行的能力。
三.选择或制定焊接性试验方法的原则
• 1.焊接性试验条件要尽量与实际焊接时的 1.焊接性试验条件要尽量与实际焊接时的 条件相一致. 条件相一致. • 2.焊接性试验的结果要稳定可靠,具有较好 2.焊接性试验的结果要稳定可靠 焊接性试验的结果要稳定可靠, 的再现性. 的再现性. • 3.注意焊接性试验方法的经济性. 3.注意焊接性试验方法的经济性 注意焊接性试验方法的经济性.
不同产品有不同使用性能要求，共同的性能要求 不同产品有不同使用性能要求， 是必需满足常规的力学性能要求。 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、 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 长度： 求； • 厚度：为焊件板厚。 厚度：为焊件板厚。 •
• 国际焊接学会（ＩＩＷ）：适用于中强度 国际焊接学会（ＩＩＷ）：适用于中强度 （ＩＩＷ）： 的非调质低合金高强钢， 的非调质低合金高强钢， • Ceq ≤０.４５％，焊接厚度２５㎜的板件可 ４５％，焊接厚度２５ ０ ４５％，焊接厚度２５㎜ 以不预热， 以不预热， • Ceq ＜０.４１％时，焊接厚度为３７㎜的 ４１％ 焊接厚度为３７ ３７㎜ ４１ 板件可以不预热． 板件可以不预热．
• (3) 检测和计算 • 试件放置48h后，用眼睛或放大镜检查焊接接头表 试件放置48h后 48h 面是否有裂纹。 面是否有裂纹。 • 1）表面裂纹率Cf 表面裂纹率C • L） 100%﹪ Cf = （∑Lf / L）× 100%﹪ • 式中： 表面裂纹长度之和（ 式中：∑Lf—表面裂纹长度之和（mm)； 表面裂纹长度之和 mm)； • 试验焊缝长度(mm) L —试验焊缝长度(mm)。 试验焊缝长度(mm)。 • 2）根部裂纹率Cr 根部裂纹率Cr • 先将试件着色弯断，检查焊根处的裂纹。 先将试件着色弯断，检查焊根处的裂纹。 • L)× Cr = (∑Lr / L)×100% • 式中： Lr—焊根裂纹长度之和 mm），见下图； 焊根裂纹长度之和（ ），见下图 式中：∑Lr 焊根裂纹长度之和（mm），见下图； • 试验焊缝长度（ L—试验焊缝长度（mm）。 试验焊缝长度 mm）。
焊接方法与工艺综合实验
焊接方法与工艺综合实验焊接是一种永久性连接金属材料的工艺方法。
焊接过程的实质是利用加热或加压等手段，借助金属原子的结合与扩散作用，使分离的金属材料牢固地连接起来。
焊接成型也是一种非常重要的机械加工和成型工艺方法。
有许多产品和零部件都有焊接工艺环节，对这类产品来讲，焊接质量就决定了产品的性能和寿命。
所以在焊接工序之后进行组织检验是非常重要的一个环节。
钢材焊接后，焊口区域的组织有焊缝金属、热影响区和母材区组成，焊缝金属是经过熔化的金属部分组成，热影响区是母材区和焊缝金属之间发生急热急冷而有组织变化的部分。
本实验是为了使本科生了解几种焊接方法和基本的焊接工艺，并能初步了解焊接的流程，进而增加对焊接过程的理解，最终培养他们的焊接动手能力。
实验一手工电弧焊工艺实验一、实验目的1.了解手工电弧焊的操作方法；2.了解有药皮焊条对被焊接金属焊缝表面状态的影响；3.了解手工电弧焊的基本原理、操作过程、焊接参数及其应用范围。
二、实验原理手工电弧焊是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。
它利用焊条与焊件之间建立起来的稳定燃烧的电弧，使焊条和焊件熔化，从而获得牢固的焊接接头。
如图1所示，手工电弧焊是一种气体放电现象。
接触时焊接回路短路，很快拉起焊条后，焊条与焊件之间的空气在引弧电压作用下电离，发光发热，产生强烈持久的气体放电现象，形成电弧焊的电弧。
图1 手工电弧焊原理1-药皮；2-焊芯；3-气体保护；4-电弧；5-熔池；6-母材；7-焊缝；8-焊渣； 9-熔渣；10-熔滴手工电弧焊的焊接过程：如图2所示焊接前，把电焊钳和焊件分别接到手工弧焊输出端的两极，焊件为一个电极，焊条为另一个电极。
电弧在焊条和焊件之间形成，通过外加电压燃烧。
在电弧热作用下，焊件和焊条的焊芯熔化共同形成熔池。
在电弧热的作用下，涂敷于焊芯外面的焊条药皮会分解产生CO2、CO、H2等保护气体，阻止空气与熔池的接触。
药皮在电弧焊热的作用下，生成熔渣，浮于熔池表面，对其起保护作用，凝固后在焊缝表面结成渣壳。
焊接性及其试验评定
焊接性及其试验评定1. 焊接性：指材料在一定的焊接工艺条件下（采用一定的焊接方法、焊接材料、工艺参数及结构型式条件下），获得优质焊接接头的难易程度和该焊接接头能否在使用条件下可靠运行。
2. 焊接性的影响因素（焊接性分析考虑的着手点）材料：母材的化学成分，状态，性能设计：接头的应力状态，能否自由变形工艺：焊接方法和工艺措施环境：服役温度、服役介质、载荷性质3. 焊接性试验的内容（焊接性分析几个具体方面）（1）热裂纹：结晶裂纹、液化裂纹、多变化裂纹产生原因：S、P形成低熔点共晶；热应力。
影响因素：合金状态图类型及结晶温度；合金元素；力学因素（2）冷裂纹产生原因：焊接热循环（接头存在淬硬组织）、焊接应力、扩散氢影响因素：淬硬倾向（M，晶格畸变），氢致开裂（延迟裂纹），拘束应力（3）脆性断裂：产生原因：接头脆性组织、硬脆非金属夹杂物、时效脆化、冷作硬化影响因素：冶金反应、热循环、结晶（4）使用性能：力学性能：强度、塑性、韧性特殊性能：腐蚀，低温冲击韧性，高温蠕变强度，厚钢板的层状撕裂、低合金钢的应力腐蚀4. 焊接性试验方法：（1）碳当量法：钢中合金元素的含量按相当于若干碳含量折算并叠加起来，作为粗略评定钢材冷裂倾向的参数指标，即所谓碳当量（CE或Ceq）。
☐Ceq＜0.4%时，焊接性良好。
在一般的焊接工艺条件下，焊件不会产生裂缝，但对厚大工件或低温下焊接时应考虑预热。
☐Ceq=0.4%～0.6%时焊性较差。
焊前工件需要适当预热，焊后应注意缓冷，要采取一定的焊接工艺措施才能防止裂缝。
☐Ceq＞0.6%时，焊接性不好。
焊前工件必须预热到较高温度，焊接时要采取减少焊接应力和防止开裂的工艺措施，焊后要进行适当的热处理，才能保证焊接接头质量。
（2）焊接HAZ最高硬度法的试验原理（为何可以表征材料的冷裂性？）HAZ最高硬度允许值就是刚好不出现冷裂纹的临界硬度值。
即若实际HAZ 的硬度高于HAZ最高硬度允许值，那么这个接头有可能产生冷裂纹；若在最高硬度允许值内，一般认为此接头不会产生冷裂。
第五章 焊接性试验方法
定试验方案，其中包括母材、焊接材料、接头形式、接头应力状 态、焊接工艺参数等。同时试验条件还应考虑到产品的使用条件。 (3) 再现性 (4) 经济性 焊接性试验的结果要稳定可靠，实验数据不可过于分散。 严格试验程序，防止随意性。
2 焊接性评定方法分类 （1）直接模拟试验
① 焊接冷裂纹试验 ④层状撕裂试验 ② 焊接热裂纹试验 ⑤ 应力腐蚀裂纹试验 ③再热裂纹试验 ⑥ 脆性断裂试验
图5-4
碳当量（Ceq）与板厚δ的关系
表5-6
焊接性等级 Ⅰ(优良） Ⅱ (较好）
Ⅲ (尚好)
不同焊接性等级钢材的最佳焊接工艺措施
酸性焊条 不需预热 预热40~100℃ 预热150℃ 预热150~500℃ 碱性低氢型焊条 不需预热 -10℃以上不预热 预热40~100℃ 预热100℃ 消除应力 不需 任意 需要 需要 敲击焊缝 不需 任意 需要 需要
(1) 冶金焊接性 冶金焊接性是指熔焊高温下的熔池金属与气相、熔 渣等相之间发生化学冶金反应所引起的焊接性变化。 包括：合金元素的氧化、还原、蒸发；氧、氢、氮等的溶解、析 出；产生热裂纹或冷裂纹等。
(2) 热焊接性
焊接过程中的热量对焊缝附近区域形成加热和冷却
过程，对热影响区的组织和力学性能的影响。 焊接时热影响区的化学成分一般不会发生变化，不能通过焊接材 料来调整。为了改善热焊接性，除了选择母材之外，还要正确选定焊 接方法和热输入。
5.1.2 影响焊接性的因素
四大因素: 材料、设计、工艺及服役环境。 1．材料因素
包括母材本身和使用的焊接材料。选用不当会造成焊缝成分不合 格、力学性能和其他使用性能降低。正确选用母材和焊接材料是保证 焊接性良好的重要因素。
2．设计因素
焊接性试验怎么操作方法
焊接性试验怎么操作方法焊接性试验是对焊接材料、焊接接头和焊接工艺性能进行评定的重要方式之一。
它主要是通过一系列实验来检验焊接材料的性能，如果焊接材料的性能符合要求，那么这样的焊接就是合格的。
焊接性试验的操作方法需严格遵守相关标准要求，在实验过程中严格按照规程操作，才能保证结果的准确性和可靠性。
二、焊接性试验的常用方法1. 弯曲试验弯曲试验是焊接性试验中常用的一种方法。
其原理是通过给定的试样在两个支点之间施加力，使其产生弯曲变形，来测试焊接接头的韧性和延展性。
操作方法如下：1）根据相关标准要求制备好试样；2）将试样放在弯曲试验机上，设置合适的试验参数；3）施加力使试样产生弯曲，记录弯曲过程中的力和位移；4）根据记录的数据计算试样的弯曲应力和应变，评定焊接接头的性能。
2. 冲击试验冲击试验主要用于评定焊接接头的韧性和抗冲击性能，常用的方法是冲击试验机法。
其操作方法如下：1）制备好试样，并安装在冲击试验机的支撑上；2）设置合适的试验参数，包括试验温度、冲击能量等；3）释放冲击试验机的重锤，使其自由跌落，冲击试样；4）记录试样的冲击过程，包括试样的断裂形态和冲击能量；5）根据记录的数据评定试样的冲击性能，包括吸能值和断裂模式。
3. 弹性模量测定弹性模量是描述焊接材料弹性变形特性的重要参数，测定其弹性模量可以评定焊接接头的弹性性能。
其操作方法如下：1）制备好试样，并在测试设备上安装；2）施加不同的拉伸载荷，记录试样的应力和应变；3）根据记录的数据，绘制应力-应变曲线，计算试样的弹性模量；4）根据计算的弹性模量评定焊接接头的性能。
4. 硬度测试焊接接头的硬度是评定其抗弯曲、抗磨损等性能的重要指标，硬度测试是一种简单且有效的测定方法。
其操作方法如下：1）制备好试样，并在硬度测试机上安装；2）通过载荷和压头将硬度测试机放在合适的位置，开始测定；3）根据测定结果评定试样的硬度值和硬度分布。
5. 金相分析金相分析是通过对试样进行金相观察和分析来评定焊接接头的组织结构和性能。
焊接试验方法及内容
UEBHERR - Work Instruction焊接试验方法及内容一、对接焊缝试件1、试件制备：(1)外观检查♦ 试验目的：检查接头表面有无裂纹等缺陷。
♦ 试验方法：有肉眼观察试件接头的表面。
♦ 合格指标：没有裂纹。
(2)无损检测♦ 试验目的：检查接头内部有无裂纹等缺陷。
♦ 试验方法；采用射线检测和超声波检测法当试件厚度小于或等于38毫米时，采用100%射线检测；当试件厚度大于20毫米，抗拉强度大于540兆帕时，除采用100%射线检测，还应采用局部超声波检测。
当试件厚度大于38毫米时，除采用100%射线检测，还应采用局部超声波检测。
♦ 合格指标：没有裂纹。
a)不取侧弯试样时舍 尸於制仃 /一试样 拉伸试样例1弯试样各LLV用的邙、试样拉仲试样 侧巧试样冲击z —试样含弃b)取侧穿试样时 舍充尸、/纵向面/弯试样拉伸，--试样1尸,一//纵向背 /方试样/纵向面 “弯试样拉仲V试样L广/,纵向背 /弯试样冲击-I、试样 舍、弃c)取纵向尊曲试样时01.01.2001CLXMr. xxxxxxxxxxxxMr. xxxxxxxxxxxxxxxMr. Hamederdatecompanydrafted_________ checkedapprovedItemcode 000000000Version 000000000Do not copy, reproduce or distribute this document without written consent from CLXLiebherr CLX -SpecificationElectronically generated Document and valid without signature gultig.试验项目和试件的数量1）拉伸试验♦试验目的：测定接头的强度。
♦试样形式：S ------ 试样厚度，mm;W—试样受拉伸平行侧面宽度，大于或等于25 mm;Λk ---- 焊缝最大宽度，mm；h——夹持部分长度，根据试验机夹具而定，mmo 试验方法：按GB/T228-1987规定的试验方法在拉力机上进行。
焊工实操学习计划
焊工实操学习计划一、学习目标作为一名焊工，我希望通过实操学习，掌握焊接的基本技能，提高自己的操作水平和工作能力。
具体目标如下：1. 掌握不同种类的焊接工艺，包括气焊、电弧焊、氩弧焊等；2. 熟练掌握各种焊接材料的特性和使用方法；3. 掌握焊接设备的使用和维护方法；4. 提高焊接技术，确保焊接质量；5. 学习相关安全知识，保证自身和他人的安全。
二、学时安排为了达到上述学习目标，我计划安排以下学习时长：1. 气焊：学习时长为40小时，包括理论学习和实操练习；2. 电弧焊：学习时长为60小时，包括理论学习和实操练习；3. 氩弧焊：学习时长为80小时，包括理论学习和实操练习；4. 焊接材料和设备的使用和维护方法：学习时长为40小时；5. 安全知识学习：学习时长为20小时。
总学时为240小时。
每周安排学习时间为20小时，学习周期为12周。
三、学习内容1. 气焊学习内容：（1）气焊基础知识：气焊原理、气焊设备及操作方法；（2）气焊材料：焊接棒、保护气体等；（3）气焊实操操作：平焊、对角焊、横焊等；（4）气焊质量要求及检验方法。
2. 电弧焊学习内容：（1）电弧焊原理及设备：电弧焊原理、电弧焊设备及操作方法；（2）电弧焊材料：焊接电极、保护气体等；（3）电弧焊实操操作：平焊、立焊、横焊等；（4）电弧焊质量要求及检验方法。
3. 氩弧焊学习内容：（1）氩弧焊原理及设备：氩弧焊原理、氩弧焊设备及操作方法；（2）氩弧焊材料：氩弧焊钨极、保护气体等；（3）氩弧焊实操操作：平焊、对角焊、横焊等；（4）氩弧焊质量要求及检验方法。
4. 焊接材料和设备的使用和维护方法：（1）焊接材料的种类、特性及使用方法；（2）焊接设备的种类、操作方法及日常维护。
5. 安全知识学习：（1）焊接安全知识：焊接过程中的安全注意事项、火灾防范措施；（2）个人防护措施：焊接作业时的个人防护措施。
四、学习方法1. 理论学习：通过教材、资料和网络资源学习相关理论知识，了解焊接的基本原理、操作方法和质量要求。
金属焊接性实验报告资料
2016佳木斯大学金属焊接性实验报告班级学号姓名日期材料科学与工程学院4.试验结果1、采用肉眼或其它适当方法来检查焊接接头的表面和断面是否有裂纹，并分别计算出表面裂纹率和断面裂纹率；2、裂纹的长度或高度按图2进行检测，裂纹长度为曲线按直线长度检测，裂纹重迭时不必分别计算；3、公式计算表面裂纹率：Cf=∑Lf/L×100%式中：Cf —表面裂纹率，%；∑Lf—表面裂纹长度之和，mm；L —试验焊缝长度，mm。
4、将试件采用适当的方法着色后拉断或弯断，然后按图b检测根部裂纹，并按下述公式计算出根部裂纹率 Cr=∑Lr/L×100%式中：Cr —根部裂纹率，%；∑Lr —根部裂纹长度之和，mm；L —试验焊缝长度，mm。
5、对试件的五个横断面进行断面裂纹检查，按图c的要求测出裂纹的高度，用下式对这五个横断面分别计算其裂纹率，然后求出其平均值来。
Cs=Hc/H×100%式中： Cs —断面裂纹率，%；H —试样焊缝的最小厚度，mm；Hc —断面裂纹的高度，mm。
6、断面裂纹还可以采用下述方法进行计算，即将试验焊缝采用适当办法着色，然后把断面裂纹率用破断面的裂纹面积与全断面面积之比以百分率计算表示。
热影响区最高硬度试验课程名称：班级：学号：姓名：日期：1.试验目的1.通过实验，了解评价金属材料可焊性的常用实验方法。
2.认识冷裂纹产生的三个条件。
3.评价钢种焊接性的条件。
2.试验原理焊接热影响区最高硬度，是指焊接后焊接接头中的热影响区硬度的最高值。
一般其硬度值采用维氏硬度来表示。
是评价钢种焊接性的重要指标之一，比碳当量更为准确。
采用焊接热影响区最高硬度作为一个因子来评价金属焊接性（包括冷裂纹敏感性），不仅反映钢钟化学成分的作用，还反映了焊接工艺参数影响下形成的不同组织形态的作用。
因为硬度与强度有一定的头条，即强度高，对应的硬度也高。
因此焊接热影响区最高硬度也反映了焊接热影响区的强度，而焊接热影响区的强度超高，会导致其塑性降低，从而易形成裂纹或裂纹易于扩展。
焊接性及其试验方法
三. 焊接性分析方法 工艺焊接性 使用焊接性
5.2 焊接性试验内容和方法
• 一.焊接性试验的内容 • (一)焊缝金属抵抗产生热裂纹的能力 • 热裂纹试验与焊接材料关系密切, 热裂纹试验与焊接材料关系密切, 母材也有一定的影响. 母材也有一定的影响. • (二)焊缝及焊接热影响区金属抵抗产生冷 裂纹的能力 • 冷裂纹试验是针对母材进行的试验
预热１５０ １５０～ Ⅳ可以 预热１５０～ ２００℃ ２００℃
必要
希望
试验试板尺寸及焊缝的位置
可调拘束裂纹试验示意图
3.斜 形坡口焊接裂纹试验方（GB4675.1-84） 3.斜Y 形坡口焊接裂纹试验方（GB4675.1-84） 可用于评定钢材的冷裂敏感性， 可用于评定钢材的冷裂敏感性，也可 用于拟定焊接工艺。 用于拟定焊接工艺。 （1）制备试样，如下图： 制备试样，如下图：
(二)间接推算类方法: 间接推算类方法:
不需要焊接焊缝, 不需要焊接焊缝,而是根据材料的化学成 金相组织、力学性能之间的关系, 分、金相组织、力学性能之间的关系,联系焊 接热循环过程进行推测和评估, 接热循环过程进行推测和评估,从而确定焊接 性的好坏和合适的焊接条件.使用的方法主要 性的好坏和合适的焊接条件. 碳当量法、焊接裂纹敏感指数法、 有:碳当量法、焊接裂纹敏感指数法、连续冷 却组织转变曲线法、焊接热---应力模拟法、 ---应力模拟法 却组织转变曲线法、焊接热---应力模拟法、 焊接热影响区最高硬度法及断口金相分析等. 焊接热影响区最高硬度法及断口金相分析等.
• 国际焊接学会（ＩＩＷ）：适用于中强度 国际焊接学会（ＩＩＷ）：适用于中强度 （ＩＩＷ）： 的非调质低合金高强钢， 的非调质低合金高强钢， • Ceq ≤０.４５％，焊接厚度２５㎜的板件可 ４５％，焊接厚度２５ ０ ４５％，焊接厚度２５㎜ 以不预热， 以不预热， • Ceq ＜０.４１％时，焊接厚度为３７㎜的 ４１％ 焊接厚度为３７ ３７㎜ ４１ 板件可以不预热． 板件可以不预热．
金属材料焊接性及试验方法
1.2 金属材料的焊接性试验方法
• 间接法一般不需要焊接，只需对产品使用的材料做化学成分、金相组 织、力学性能的试验，并进行分析与测定，根据结果和经验推测材料 的焊接性。
• 金属材料焊接性试验方法分类见表1-1。 • 2.焊接性试验方法的选择原则 • 选择焊接性试验方法时一般应遵循下列原则。 • (1)针对性所选择的试验方法，其试验条件要尽量与实际焊接时的条
第1章 金属材料焊接性及试验方法
• 1.1 金属材料的焊接性 • 1.2 金属材料的焊接性试验方法
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1.1 金属材料的焊接性
• 1.1.1金属材料焊接性的概念
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1.1 金属材料的焊接性
• 值得注意的是，金属焊接性是个相对的概念，同一种材料在不同的焊 接工艺条件下，可以表现出很大的差异。随着新的焊接方法和焊接工 艺的开发与完善，一些原来焊接性差的材料可能会得到改善，使焊接 性变好;当然，随着新材料的出现和对焊接结构使用条件要求的苛刻， 也将会带来新的焊接性问题。
• 2.焊接冷裂纹敏感指数法 • 20世纪60年代后，世界各国为改进钢的性能和焊接性，大力发展低
碳微合金的低合金高强钢。对于这类钢碳当量法已不适用，为此日本 伊藤等在大量试验的基础上，提出了焊接冷裂纹敏感指数(Pcm)公式。
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1.2 金属材料的焊接性试验方法
• 式中，ξ—板厚(mm) ;
(包括母材和焊接材料)。在相同的焊接条件下，决定母材焊接性的主 要因素是它本身的物理化学性能。对钢而言，有钢的化学成分、冶炼 轧制状态、热处理条件、组织状态和力学性能等，其中化学成分是主 要的影响因素，它能决定热影响区的淬硬倾向、脆化倾向和产生裂纹 的敏感性。 • 在焊接过程中焊接材料和母材熔化形成的熔池金属所发生的一系列冶 金反应，决定着焊缝金属的成分、组织、性能及缺陷的形成。如果焊 接材料选择不当，与母材不匹配，不仅不能获得满足使用要求的接头， 还会引起焊接缺陷的产生和组织性能的变化，也就是使工艺焊接性变 差。
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（2）使用焊接性 ：指焊接接头或整体结构，满足技术条件 中所规定的使用性能的能力 。使用焊接性与产品的工作条件 有密切关系 。
2、焊接性评价标准
焊缝及HAZ产生裂纹的敏感性如何 焊缝及HAZ产生气孔的敏感性如何 焊接热循环对HAZ组织结构的影响
氩弧焊、气焊、 电阻焊、钎焊
厚板需焊前预热
铸铁
极差 （只焊补）
焊弧焊、 气焊（薄壁）
重要件、复杂件 焊前 预热，焊后缓冷
§1-2 金属焊接性试验内容及原则
1、目的
评定金属材料的焊接性 研制开发新型的焊接材料 拟定产品的焊接工艺
2、内容
焊缝和HAZ抗热裂的能力 焊缝和HAZ抗冷裂的能力 焊接接头抗脆性转变的能力 接头的使用性能
焊后热处理及再热裂纹试验程序 a)温度循环 b)应变循环 c)应力循环
实焊类方法
直观地将施焊的接头甚至产品在使用条件下进行各种 性能试验，以实际试验结果来评定其焊接性 理论分析和计算方法：
（1）利用物理性能分析:如材料的熔点、热导率、线膨胀系数、密度
和热容量等。
（2）利用材料的化学性能分析：如与氧的亲和力。
★使用因素：取决于产品工作条件，如工作温度、载荷性质，环境条
件等
焊接顺序：2-1-3
常用金属材料的焊接性能
材料种类 低碳钢
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
焊接性 良好
低合金结 构钢
低强度 高强度
良好 较差
中碳钢
较差
高碳钢
很差
主要焊法
所有方法
焊弧、埋弧、 电渣、CO2
焊弧、埋弧、 电渣、Ar+CO2 焊弧、埋弧、
气焊等 焊弧、埋弧、
气焊等
工艺措施
一般不需，只有焊 厚大构件或在0℃以下 低温环境中焊接时，应
适当预热
焊前需预热，重要件焊 后去应力退火
焊前预热， 焊后缓冷
焊前预热， 焊后缓冷并热处理
材料种类
不锈 钢
奥氏体
马氏体 铁素体
铜、铝、钛 等有色金属
焊接性 良好 较差
较差
（续表）
主要焊法
工艺措施
氩弧焊、 焊弧、埋弧
不需
焊前预热，焊后缓冷， 有时需热处理
一 前言 1、课程目的及作用
专业必修课； 熟悉常见材料焊接性及工艺拟定出发点 熟悉焊接工艺内容及制定过程
目标：能制定常见材料一般结构的焊接工艺（工 艺评定、工艺规程等）
2、课程主要内容
（1）焊接性概念及评定方法
（2）常见材料焊接性分析、典型工艺特点 碳钢、低合金钢、不锈钢、铸铁、有色金属、异种钢
3、本课程主要参考资料
工艺焊接性
焊接接头满足规定性能的可能性
——使用焊接性
3、影响焊接性的因素
★材料因素 ：焊接时，直接参与物理化学反应和发生组织变化的所
有材料
★工艺因素 ：施工时采用的焊接方法、焊接热输入、焊接材料、预
热、后热及焊后热处理、焊接顺序等
★设计因素：指焊接结构和焊接接头的设计形式 ，影响主要表现在
热的传递和力的状态方面
使用性能要求的适应性。
好焊与不好焊的问题
研究焊接性的目的：
查明一定的材料在指定的焊接工艺条件 下可能出现的问题，以确定焊接工艺的合 理性或材料的改进方向。
根据讨论问题的着眼点不同，焊接性可分为 ：
（1）工艺焊接性：在一定的工艺条件下 ，产生焊接缺陷的 倾向性和严重性
①冶金焊接性 ：冶金反应对焊缝性能和产生缺陷的影响程度
3、选择原则 针对性：针对具体结构、使用条件制定实验方案 可比性：实验条件尽量接近实际焊接条件 可靠性：试验结果可靠，具有再现性 经济性：降低试验成本
4、分类
3、分类
– 模拟类方法 – 实焊类方法 – 理论计算类方法
模拟类方法 不需要进行实际焊接，只是利用焊接热模拟装置，模
拟焊接热循环，如热模拟法、焊接热-应力模拟法等。
（3）利用相图或SHCCT图分析
Q295钢热影响区CCT图的临界冷却曲线和临界冷却时间
（4）利用经验公式
经验公式的应用是有条件限制的，而且大多是间接、粗略地估计 焊接性问题，如碳当量法、焊接裂纹敏感指数法、热影响区最高硬 度法等。
（5）仿真模拟
§1-3 焊接性评定及试验方法
一、间接评定
1、碳当量方法
碳当量（Ceq）与板厚δ的关系
不同焊接性等级钢材的最佳焊接工艺措施
2、冷裂纹敏感系数法
Pcm＝C＋Mn/20＋Si/30＋Cu/20＋Ni/60＋Cr/20＋Mo/15＋V/10＋5B（%） 适用条件： wC＝0.07-0.22%；wSi≤0.60%；wMn＝0.4-1.40%；wCu≤0.50%； wNi≤1.20%；wCr≤1.20%；wMo≤0.7%；wV≤0.12%；wNb≤0.04%；wTi≤0.05%； wB≤0.005%。δ＝19-50mm；[H]＝1.0-5.0mL/100g。
目的：评价钢冷裂纹敏感性
碳当量越小，焊接性越好
A、国际焊接学会（IIW）公式：
对 δ<20mm的钢材 ： CE＜0.4%时，钢材的淬硬性不大，焊接性良好，焊前不需要预热 CE＝0.4-0.6%时，钢材易于淬硬，需预热，预热温度70-200℃； CE＞0.6%时，钢材的淬硬倾向大，焊接性差。
B、日本工业标准（JIS）和WES协会推荐的公式 ：
§1-1 金属焊接性概念
1、金属焊接性概念
金属材料在限定的施工条件下，焊接成 规定设计要求的构件，并满足预定服役要 求的能力。GB/T3375-94《焊接术语 》
它包括两方面的内容： A、结合性能：即在一定的焊接工艺条件下，被焊金属形成焊接缺陷
（裂纹、夹渣、气孔等）的敏感性； B、使用性能：即在一定的焊接工艺条件下，被焊金属的焊接接头对
当板厚δ＜25mm的钢材，焊条电弧焊线能量17KJ/cm时，预热范围大致 为： σb＝500MPa，Ceq＝0.46%时，可不预热 σb＝600MPa，Ceq＝0.52%时，预热75℃ σb＝700MPa，Ceq＝0.52%时，预热100℃ σb＝800MPa，Ceq＝0.62%时，预热150℃
C、美国焊接学会（AWS）推荐的公式 ：
★陈伯蠡 《焊接工程缺欠分析与对策》 机械工业出版社
★中国机械工程学会焊接学会.焊接手册（材料的焊接）机械 工业出版社
4、考核办法
★闭卷笔试 120分钟，卷面成绩100分，占总成绩70%。
★作业
3次，占总成绩20%。
★实验
6学时 ，占总成绩20%。
问题提出：
科学研究和工程实践表明， 某些材料具有较高的强度、塑性 和耐蚀性等，但用这些材料制造 结构时却发现，它们在焊接加工 时可能出现裂纹、气孔、夹渣等 缺陷，大大限制了这些材料的使 用范围。单从材料本身的化学成 分、物理性能和力学性能，不足 以判断它在焊接过程中可能出现 的问题，这就要求从焊接性的角 度出发来分析和研究材料的某些 特定的性能。