10-2 焊接接头的力学性能(一)
焊接接头相关要求
焊接接头相关要求焊接接头是指将两个或多个金属材料通过焊接过程连接在一起的方法。
焊接接头在工业生产中广泛应用，如汽车制造、船舶建造、建筑结构等领域。
为确保焊接接头的质量和可靠性，有一些重要的要求需要遵守。
首先，焊接接头的材料选择是非常重要的。
要确保焊接材料与被焊件的材料具有足够的相容性，以确保焊接接头的连接强度和耐腐蚀性。
同时，也要考虑被焊件的使用环境条件，选择能够适应高温、低温、腐蚀等特殊环境的焊接材料。
其次，焊接接头的设计要满足强度要求。
焊接接头的设计应符合应力分布的要求，合理安排焊缝的形状和尺寸，确保焊接接头的承载能力和强度满足工程要求。
在设计时还需要考虑到焊接残余应力的问题，避免焊接接头出现破裂、变形等问题。
第三，焊接接头的准备工作也是非常关键的。
在进行焊接前，需要对被焊件进行表面处理，以去除油脂、氧化物、尘埃等杂质，保证焊接接头的质量和可靠性。
此外，还需要注意对焊接区域的预加热，保持适当的焊接温度，以提高焊接接头的质量。
第四，焊接接头的焊接工艺要合理选择。
合适的焊接方法和工艺参数的选择对于焊接接头的质量有着重要影响。
需要根据被焊件的材料、壁厚和焊接位置选择适当的焊接方法，如手工电弧焊、气体保护焊、电子束焊等，并合理调整焊接电流、电压、速度、保护气体用量等参数，以确保焊接接头的质量和可靠性。
最后，对于焊接接头的检测和验收也是非常重要的。
焊接接头的质量检测可以通过可视检查、无损检测等方法进行，以判断焊缝的质量、缺陷等情况。
验收时需要根据相关标准和规范对焊接接头进行评定，以确定焊接接头是否符合要求。
总之，焊接接头的质量和可靠性直接影响到焊接结构或零部件的使用寿命和安全性。
在进行焊接接头时，需注意材料选择、设计要求、准备工作、焊接工艺以及检测和验收等方面的要求，确保焊接接头的质量和可靠性。
只有这样，才能确保焊接接头在使用中能够发挥其应有的作用，提高焊接结构的安全性和可靠性。
焊接质量检测技术项目二任务一
三、力学性能试验的应用
2.弯曲试验：弯曲试验应按GB/T 2653-2008《焊接接头弯曲试 验方法》标准的有关规定进行。
焊接接头的弯曲试样按试样的长度与焊缝的相对位置可分为横 弯、纵弯和横向侧弯三种，可根据产品技术条件选定。
任务一 焊接接头的力学性能试验
三、力学性能试验的应用
任务一 焊接接头的力学性能试验
一、力学性能试验概述
2.力学性能试验取样的一般原则 （2）试板的性能存在各向异性，因此为各种不同目的所截取 的试样，其取样部位必须符合规定。
（3）保证试样加工符合规定的精度和公差。 （4）试验的实物及委托单上必须有标记。 （5）试验所使用的仪器设备必须状态良好。
任务一 焊接接头的力学性能试验
任务一 焊接接头 的力学性能试验 【任务实施】
一、拉伸试验
1.力学性能试验设备:拉伸试验操作所用的万能拉伸强度试验机。
2. 试件制备 3.操作步骤 4.评定
任务一 焊接接头 的力学性能试验 【任务实施】
二、弯曲试验
1. 弯曲试验设备:可在压力机或万能试验机上进行
2. 弯曲试样的制备 3. 圆形压头弯曲试验步骤(三点弯曲) 4.评定
项目二
焊接接头破坏性检验
任务一 焊接接头的力学性能试验 任务二 焊接接头的晶间腐蚀试验
任务一
焊接接头的力学性能试验
【任务目标】 【任务分析】 【相关知识】 【任务实施】 【任务小结】
任务一 焊接接头 的力学性能试验 【任务目标】
1. 能够根据焊接接头正确选择力学性能的种类；
2. 能够正确从焊接接头上截取试样；
3. 能够进行力学性能试验的操作；
4. 能够按照标准分析力学性能试验结果；
焊接接头试验
第六讲焊接接头试验一、焊接接头力学性能试验力学性能试验是用来测定焊接材料、焊缝金属和焊接接头在各种条件下的强度、塑性和韧性。
首先应当焊制产品试板，从中取出拉伸、弯曲、冲击等试样进行试验，以确定焊接工艺参数是否合适，焊接接头的性能是否符合设计的要求。
1、焊接接头的拉伸试验焊接接头拉伸试验是以国家标准 (GB2651一1989)为依据进行的，该标准适用于熔焊和压焊的对接接头。
(1)试验目的该标准规定了金属材料焊接接头横向拉伸试验方法，用以测定焊接接头的抗拉强度。
(2)试件制备1）接头拉伸试样的形状分为板形、整管和圆形三种。
可根据要求选用。
2)焊接接头拉伸试验用的样坯从焊接试件上垂直于焊缝轴线方向截取，并通过机械加工制成如图8一1所示形状及表8一1所示尺寸的板接头板状试样，或制成如图8一2所示形状及表8一1所示尺寸的管接头板状试样。
加工后焊缝轴线应位于试样平行长度的中心。
表8一1板状试样的尺寸总长L 根据实验机定夹持部分宽度 B b+12平行部分宽度板 b 25≥管 bD≤76 12D>76 20当D≤38时，取整管拉伸平行部分长度l >L s+60或L s+12 过渡圆弧r 25注：L s为加工后，焊缝的最大宽度；D为管子外径。
3）每个试样均应打有标记，以识别它在被截试件中的准确位置。
4) 试样应采用机械加工或磨削方法制备，要注意防止表面应变硬化或材料过热。
在受试长度下范围内，表面不应有横向刀痕或划痕。
5)若相关标准和产品技术条件无规定时，则试样表面应用机械方法去除焊缝余高，使其与母材原始表面齐平。
6)通常试样厚度仅应为焊接接头试件厚度。
如果试件厚度超过3Omm时，则可从接头不同厚度区取若干试样以取代接头全厚度的单个试样，但每个试样的厚度应不小于3Omm，且所取试样应覆盖接头的整个厚度 (见GB2649)。
在这种情况下，应当标明试样在焊接试件厚度中的位置。
7)对外径小于等于38mm的管接头，可取整管作拉伸试样，为使试验顺利进行，可制作塞头，以利夹持，如图8-3所示。
2022年焊工《焊工(高级)》安全生产模拟考试题(一)
2022年焊工《焊工（高级）》安全生产模拟考试题（一）姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________1、（判断题）焊接接头力学性能试验只能测定焊接接头的强度、塑性和韧性。
A、正确B、错误正确答案：错误2、（判断题）在气焊时，当发生回火应该迅速关闭氧气瓶阀门，再关闭乙炔阀。
A、正确B、错误正确答案：错误3、（判断题）气焊左手法是指焊丝和焊炬都是从焊缝的右端向左端移动,焊丝在焊炬的前方，火焰指向焊件金属的待焊部分的操作方法。
A、正确B、错误正确答案：错误4、（判断题）奥氏体不锈钢焊条电弧焊应采用小线能量，小电流短弧快速焊，多层多道焊，焊条不摆动的窄道焊，多层多道焊时要控制焊道间温度，冷却到60℃左右再焊下一道。
A、正确B、错误正确答案：错误5、（判断题）在焊接过程中，为了获得优质而美观的焊缝,焊炬与焊丝应做均匀协调的摆动。
A、正确B、错误正确答案：错误6、（判断题）垂直固定管定位焊时，采用与焊接工件相应型号焊条进行定位焊，焊点长度为10~15mm，厚度为3~4mm，必须焊透且无缺陷。
A、正确B、错误正确答案：错误7、（判断题）影响焊接热循环的因素主要有焊接工艺参数、预热和层间温度、焊接方法、焊件厚度、接头型式和母材导热性能等。
A、正确正确答案：错误8、（判断题）管子水平固定位置向上焊接分两个半圆进行，分别从相当于“时钟12点”位置(平焊)起弧，相当于“时钟6点位置”(仰焊)收弧。
A、正确B、错误正确答案：错误9、（判断题）采用小线能量是防止气孔的措施之一。
A、正确B、错误正确答案：错误10、（判断题）质量管理是指确定质量方针、目标和职责，并通过质量体系中的质量策划、质量控制、质量保证和质量改进来使其实现的所有管理职能的全部活动。
A、正确B、错误正确答案：错误11、（判断题）从事焊接工作要求焊接人员工作认真负责，严于律己，吃苦耐劳。
A、正确B、错误正确答案：错误12、（判断题）牌号为CJ101的气焊熔剂的名称是不锈钢及耐热钢熔剂。
焊接电流的大小对焊接接头性能及组织的影响
焊接电流的大小对焊接接头性能及组织的影响
前言
埋弧焊是目前工业生产中常用的焊接方法, 由于其焊缝成形美观、焊接效率较高、节约焊接材料、劳动强度低等优点而广泛应用于锅炉压力容器生产制造行业。
但在实际生产过程中，许多单位往往通过增大埋弧焊焊接电流来提高生产效率。
为此本文通过埋弧焊在不同焊接电流下对Q345R 钢焊接接头力学性能及组织的影响分析，来说明焊接电流对对压力容器焊接接头安全性的影响。
1 实验材料及试板准备
试验母材为正火态Q345R钢板，厚度为40mm, 制备焊接试板S1和S2，其化学成分见表1；显微组织为珠光体（P）+铁素体（F），见图1。
实验采用的坡口型式为V形，见图2。
埋弧焊焊丝为EM13K（Φ4.0mm），
焊剂为CHF101，
试板S1焊接电流为550~600A，
试板S2焊接电流为650~700A，
具体焊接工艺参数见表2。
反面采用碳弧气刨清根，清除未焊透等焊接缺陷，使用打磨机磨掉刨槽内外的渗碳及氧化层。
焊后热处理工艺为（610±10）℃×4hr，装炉温度≤400℃，升降温速度≤55℃/hr，试板随炉冷至400℃以下出炉空冷。
2 实验结果与分析
2.1 焊缝区化学成分检测
焊缝区化学成分按《GB/T4336-2002碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱法分析方法》进行，焊缝金属化学成分检
测结果见表3。
《混凝土结构工程施工质量验收规范》第5章(钢筋分项工程)及第六章(预应力分项工程)
〔说明〕钢筋分项工程是普通钢筋进场检验、钢筋加工、钢筋连接、钢筋安装等一系列技术工作和完成实体的总称。
钢筋分项工程所含的检验批可根据施工工序和验收的需要确定。
5 钢筋分项工程5.1 一般规定5.1.1浇筑混凝土之前，应进行钢筋隐蔽工程验收，隐蔽工程验收应包括下列主要内容：1 纵向受力钢筋的牌号、规格、数量、位置；2 钢筋的连接方式、接头位置、接头质量、接头面积百分率、搭接长度、锚固方式及锚固长度；3 箍筋、横向钢筋的牌号、规格、数量、间距，位置、箍筋弯钩的弯折角度及平直段长度；4 预埋件的规格、数量、位置。
〔说明〕钢筋隐蔽工程反映钢筋分项工程施工的综合质量，在浇筑混凝土之前验收是为了确保受力钢筋等的加工、连接、安装满足设计要求。
钢筋隐蔽工程验收可与钢筋分项工程验收同时进行。
钢筋验收时，首先检查钢筋牌号、规格、数量，再检查位置偏差，不允许钢筋间距累计正偏差后造成钢筋数量减少。
5.1.2钢筋、成型钢筋进场检验，当满足下列条件之一时，其检验批容量可扩大一倍：1 获得认证的钢筋、成型钢筋；2 同一厂家、同一牌号、同一规格的钢筋，连续三批均一次检验合格。
3 同一厂家、同一牌号、同一钢筋来源的成型钢筋，连续三批均一次检验合格…说明‟本条规定对于通过产品认证的钢筋及生产质量稳定的钢筋、成型钢筋，在进场检验时，可比常规检验批数量扩大一倍。
旨在鼓励使用通过产品认证的材料或选取质量稳定的生产厂家的产品。
5.2 材料主控项目5.2.1钢筋进场时，应按国家现行相关标准的规定抽取试件作屈服强度、抗拉强度、伸长率、弯曲性能和重量偏差检验，检验结果应符合相应标准的规定。
检查数量：按进场批次和产品的抽样检验方案确定。
检验方法：检查质量证明文件和抽样检验报告。
…说明‟钢筋的进场检验，应按照现行国家标准《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》GB1499.1、《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》GB1499.2规定的组批规则、取样数量和方法进行检验，检验结果应符合上述标准的规定。
焊接接头系数
焊接接头系数焊接接头系数是指对接焊接接头强度与母材强度之比值。
用以反映由于焊接材料、焊接缺陷和焊接残余应力等因素使焊接接头强度被削弱的程度，是焊接接头力学性能的综合反映。
（实际上焊接接头系数并不真正反映焊缝处材料强度被削弱的程度，而且一个经验数据，表示焊缝质量的可靠程度。
）焊接接头系数的大小与焊缝型式，焊接工艺及焊缝无损检测的严格程度有关。
与美国的ASME Ⅷ-1，日本JISB8241一样，GB150规定，焊接接头系数应根据容器受压元件的焊接接头的焊接工艺特点（焊缝型式——单面焊或双面焊；有或无垫板）以及无损检测抽查率确定，而且只对对接焊缝作了规定，见表1。
表1 焊接接头系数焊接接头系数只为压力容器强度计算所用并应根据焊缝型式和无损探伤检测要求选取，焊缝熔敷金属的强度不应低于强度较低一侧母材的强度下限。
规定的系数值是以焊接接头设计及制造要求符合GB150第十章的规定为前提。
例如：⑴焊缝坡口表面不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷；⑵焊前坡口表面及邻近区域应除去油污等；⑶. 控制焊缝对口错边量；⑷不等厚度钢板对接，板厚差超限，单、双面消薄；⑸任何A类焊接接头之间的距离应大于三倍名义厚度，且不小于100mm；⑹焊接接头余高的要求；⑺抗拉强度＞540MPa及Cr-Mo和奥氏体不锈钢制容器及焊缝系数为1的容器，其焊接接头表面不得有咬边；其它容器焊接接头表面咬边深度不得大于0.5mm，其连续长度不得大于100 mm，且两侧咬边总长不得超过该焊缝长度的10%；⑻限制焊接接头返修次数不得超过规定，并保证原有的抗腐蚀性能；⑼. 厚度超限应按规定进行热处理；⑽. 低温容器A类焊接接头如果采用垫板，焊后须去除，B 类焊接接头如受结构的限制，垫板可以不折除；⑾. 低温容器应按焊接工艺严格控制焊接线能量。
焊接接头系数φ是指对应焊接接头强度与母材强度之比值。
用以反映由于焊接材料、焊接缺陷和焊接残余应力等因素使焊接接头强度被削弱的程度，是焊接接头力学性能的综合反映。
2023年焊工(高级)备考押题2卷合壹(带答案)卷22
2023年焊工（高级）备考押题2卷合壹（带答案）（图片大小可自由调整）全文为Word可编辑，若为PDF皆为盗版，请谨慎购买！第一卷一.全能考点(共100题)1.【单选题】压力容器相邻的两筒节间的纵缝应错开，其焊缝中心线之间的外圆弧长一般应大于筒体厚度的3倍，且()。
A、不大于100cmB、不小于100cmC、不大于100mmD、不小于100mm参考答案：D2.【单选题】由于铝的熔点低，高温强度低，而且()因此焊接时容易产生塌陷。
A、溶解氢的能力强B、和氧的化学结合力很强C、低熔共晶较多D、熔化时没有显著的颜色变化参考答案：D3.【单选题】下列那些规定不属于移动式压力容器（铁路罐车除外）运输过程安全作业要求？（）A、按规定配备押运人员B、配备持移动式压力容器操作资格的作业人员C、运输过程中，任何操作阀门置于闭止状态D、充装冷冻液化气体介质的压力容器，装卸时间应根据路况确定参考答案：D4.【判断题】压力容器焊接时，应限制焊接材料中的硫、磷含量，并采用预热缓冷、焊后热处理等措施，防止冷裂纹的产生。
参考答案：×5.【单选题】铬黑T指示剂在不同的PH值中显示不同颜色，当PH值在8-11时显示的颜色是（）。
A、酒红色B、兰色C、紫红色参考答案：B6.【单选题】箱形梁的断面形状为封闭形，整体结构()，可以承受较大的外力。
A、强度高B、刚性大C、塑性好D、抗拉强参考答案：B7.【单选题】职业道德的意义很深远，但不包括()。
A、有利于推动社会主义精神文明建设B、有利于行业建设和发展C、有利于社会体制改革D、有利于个人的提高和发展参考答案：C8.【单选题】焊补铸铁时，采用加热减应区法的目的是为了()。
A、减小焊接应力，防止产生裂纹B、防止产生白口铸铁组织C、得到高强度的焊缝D、得到高塑性的焊缝参考答案：A9.【单选题】物质在氧气中燃烧发生的化学反应是()。
A、中和反应B、氧化反应C、还原反应D、氧化－还原反应参考答案：B10.【判断题】焊接照明行灯的电压不应超过42伏。
焊接检验概述
焊接检验概述焊接检验是对焊接工艺的验证过程，贯穿于整个焊接生产过程中。
在不同阶段，焊接检验的目的也各不相同。
焊前检验主要是检查技术文件是否完整齐全，原材料的质量是否可靠，焊接设备和焊工的资格是否符合要求，对预防焊接缺陷的产生具有重要意义。
焊接过程中的焊接检验，主要是对焊接工艺的执行进行检查，可以防止焊接缺陷的产生，若出现焊接缺陷，也可以及时分析缺陷产生的原因，采取一定的纠错方案，保证工件在制造过程中的质量。
焊后检验是为了保证所焊接的焊缝各项性能指标完全满足工件的设计要求。
因此焊接检验是保证焊接结构获得可靠的质量的重要手段之一。
一、焊接检验的分类在特种设备制造过程中，焊接检验应根据焊接生产的特点，严格按照相关的法律、法规、设计图样、技术标准和检验文件规定的要求进行检验。
图样规定了材料、焊缝位置、坡口形状和尺寸及焊缝的检验要求。
而技术标准规定了焊缝的质量评定方法和要求。
工艺规程、质量检验计划具体规定了检验方法和检验程序，还包括检查工程中的检验记录、不良品处理单、更改通知单，如图样更改、工艺更改、材料代用、追加或改变检验要求等所使用的书面通知。
订货合同包括了用户对产品焊接质量的要求，也应作为图样和技术文件的补充规定。
常用的焊接检验方法分非破坏性检验和破坏性检验两大类。
破坏性检验包括力学性能、化学分析、金相和焊接性试验;非破坏性检验包括外观检验、无损检验、耐压试验和泄漏试验等项目，其详细分类见表6~1 o二、焊接接头的破坏性检验(一)焊接接头力学性能试验1.焊接接头拉伸试验焊接接头的拉伸试验一般都采用横向试样。
当焊缝金属的强度超过母材金属，缩颈和破坏会发生在母材金属区。
若焊缝金属强度远低于母材，塑性应变集中在焊缝内发生，在这种情况下，局部应变测得的断后伸长率将比正常标距低。
所以横向焊接接头拉伸试验只可以评定接头的抗拉强度Rm (MPa),不能评定接头的屈服强度和断后伸长率。
焊接接头的拉伸试验还可发现断口处有无气孔、裂纹、夹渣或其他焊接缺陷。
焊接接头的组织和性能
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24
以上就是低合金高强钢焊缝金属可能存在 的几种组织。概括而言，我们希望得到较 多的针状细晶铁素体，不希望得到侧板条 铁素体，先共析铁素体，如果合金成分能 显著增加奥氏体稳定性，降低其分解温度， 这一愿望即可实现。试验表明Mn含量0.8～ 1.0%、Si0.1～0.25%，而Mn/ Si=3～6时，即 可得到细晶铁素体和针状铁素体。我们还 希望得到的贝氏体为下贝氏体，而不希望 产生上贝氏体或粒状贝氏体，以及孪晶高 碳马氏体，其办法是控制
.
25
冷却速度；使在600～450℃区间(贝氏体转变的 高温段)停留时间尽量短，以尽量减少形成粒 状贝氏体和上贝氏体的机会(可控制t8-5来实 现)、降低含C量，使一且发生马氏体转变时
能形成板条状位错型马氏体，它的存在有利 而无害。有资料表明，焊缝含有微量Ti、B有
利形成针状铁素体，而抑制先共析铁素体的 形成，Ti与B同时加入最佳，因为Ti优先和氧 反应对B不被氧化起到保护作用。B凝聚在A
学性能。
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2、焊缝金属的显微组织与性能
低碳钢是亚共析钢，在焊接熔池冷却凝固 的一次结晶完成后，在一定温度下将发生 二次结晶即固态相变，这时的组织应该是 铁素体加少量珠光体。其组织质量分数的 不同和性能的不同取决于冷却速度，即冷 却速度越大，铁素体含量越少，
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珠光体越高，硬度强度也随之增高，且组织 细小。反之则组织变粗，铁素体越多珠光体 越少、硬度强度降低。需要注意的是铁素体 的形态，在不同冷却速度下也是不同的。且 对性能有影响。
低温压力容器、锅炉专业用低合金高强度钢 标准。
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1、低合金高强度钢的焊缝合金化
我们以焊条电弧焊为例来讨论。其实从焊条标
焊接接头试验
焊接接头试验第六讲焊接接头试验⼀、焊接接头⼒学性能试验⼒学性能试验是⽤来测定焊接材料、焊缝⾦属和焊接接头在各种条件下的强度、塑性和韧性。
⾸先应当焊制产品试板，从中取出拉伸、弯曲、冲击等试样进⾏试验，以确定焊接⼯艺参数是否合适，焊接接头的性能是否符合设计的要求。
1、焊接接头的拉伸试验焊接接头拉伸试验是以国家标准 (GB2651⼀1989)为依据进⾏的，该标准适⽤于熔焊和压焊的对接接头。
(1)试验⽬的该标准规定了⾦属材料焊接接头横向拉伸试验⽅法，⽤以测定焊接接头的抗拉强度。
(2)试件制备1）接头拉伸试样的形状分为板形、整管和圆形三种。
可根据要求选⽤。
2)焊接接头拉伸试验⽤的样坯从焊接试件上垂直于焊缝轴线⽅向截取，并通过机械加⼯制成如图8⼀1所⽰形状及表8⼀1所⽰尺⼨的板接头板状试样，或制成如图8⼀2所⽰形状及表8⼀1所⽰尺⼨的管接头板状试样。
加⼯后焊缝轴线应位于试样平⾏长度的中⼼。
表8⼀1板状试样的尺⼨总长L 根据实验机定夹持部分宽度 B b+12平⾏部分宽度板 b 25≥管 bD≤76 12D>76 20当D≤38时，取整管拉伸平⾏部分长度l >L s+60或L s+12 过渡圆弧r 25注：L s为加⼯后，焊缝的最⼤宽度；D为管⼦外径。
3）每个试样均应打有标记，以识别它在被截试件中的准确位置。
4) 试样应采⽤机械加⼯或磨削⽅法制备，要注意防⽌表⾯应变硬化或材料过热。
在受试长度下范围内，表⾯不应有横向⼑痕或划痕。
5)若相关标准和产品技术条件⽆规定时，则试样表⾯应⽤机械⽅法去除焊缝余⾼，使其与母材原始表⾯齐平。
6)通常试样厚度仅应为焊接接头试件厚度。
如果试件厚度超过3Omm时，则可从接头不同厚度区取若⼲试样以取代接头全厚度的单个试样，但每个试样的厚度应不⼩于3Omm，且所取试样应覆盖接头的整个厚度 (见GB2649)。
在这种情况下，应当标明试样在焊接试件厚度中的位置。
7)对外径⼩于等于38mm的管接头，可取整管作拉伸试样，为使试验顺利进⾏，可制作塞头，以利夹持，如图8-3所⽰。
钢筋焊接接头试验方法标准
L=L1+4d+200mm
钢筋砼用 钢筋焊接网
牌号、直径及尺寸相同的焊 2 接网架每300件为一批。 3
拉伸 剪切
L≥180mm+200mm
距焊点近端50mm， 距焊点长端≥2 50mm
注:1.式中：d—钢筋直径(mm)； L1—焊缝长度(mm)； L—试件长度(mm)；200(mm)—夹持长度。
注 铁路取样频率规定 质量验收要求 试验方法
试验方法 通用标准
GB 11345-1989
JG/J 203-2007 GB 50205-2001（2012版） GB/T 20065-2006
GB50661-2011
2
-2主要焊接和机械连接型式:
.1 焊接接头一般有: 电阻点焊、闪光对焊、箍筋闪光对焊、电弧焊、电渣压力 焊、气压焊、预埋件钢筋T形接头。
TB10424-2010
钢筋焊接及验收规程 JGJ18-2012摘录
6
-5.[JGJ18-2012] 钢筋闪光对焊接头、电弧焊接头、
电渣压力焊接头压焊、气压焊接头、箍筋闪光对焊:
• A、符合下列条件之一,评定为合格:
• 1) 3个试件均断于钢筋母材，呈延性断裂，其抗拉强度大于 或等于钢筋母材抗拉强度标准值。
.2 机械连接一般有锥螺纹接头、直螺纹接头、套筒挤压接头 等。
.3 焊接接头试验项目：
-a. 主要有：拉伸、剪切、弯曲、冲击和疲劳等。 -b.常规试验项目为：拉伸和弯曲[闪光对焊、气压焊]。
3
•焊接种类
电阻点焊 闪光对焊
电弧焊•
电渣压力焊 气压焊
预埋件埋弧压力
.3检验频率及取样
检验频率 TB10424-2010[5.4.2]
焊接接头的组织和性能
G/R
30
2.焊缝中的结晶组织
(1)结晶组织的分布 熔池中成分过冷的分布在 焊缝的不同部位是不同的，将会出现不同的结 晶形态。Y↑, G↓、R ↑,过冷度↑
31
32
33
(2)焊接条件对结晶组织的影响
1) 溶质浓度影响 纯AL 99 .99%焊缝熔合线附近为平面晶， 中心为胞状晶。若纯AL99.6%，焊缝出现胞 状晶，中心为等轴晶 2) 焊接规范的影响 焊接速度过大时，焊缝中心出现等轴晶， 低速时，焊缝中心有胞状树枝晶。焊接电流 大时，出现粗大的树枝晶。
60
2)、片状M
C≥0.4％ 马氏体片不相互平行，初始形成的M 片较大，往往贯穿A晶粒。 透射电镜观察，片M存在许多细小平 行的带纹－孪晶带，硬度高、脆，容 易产生冷裂纹。
61
62
20μ
15μ
（a）
（b）
马氏体的显微组织 （a）板条状马氏体； （b）片状马氏体
63
3)、马氏体的强化和韧性
固溶强化，相变强化，时效强化 片状马氏体晶格畸变大，高密 度的显微裂纹，韧性差。
42
43
3）针状铁素体（AF）
生于500℃附近，出现于原奥氏体晶内的有方 向性的细小铁素体．宽约2μm左右，长宽比多 在3:1以至10:1的范围内。针状铁素体可能是 以氧化物或氮化物(如TiO或TiN)为基点，呈放 射状生长，相邻AF间的方位差为大倾角，其 间隙存在有渗碳体或马氏体，多半是M－A组 元，决定于合金化程度。针状铁素体晶内位 错密度较高，为先共析铁素体的2倍左右。位 错之间也互相缠结，分布也不均匀，但又不 同于经受剧烈塑性形变后出现的位错形态。
58
粒状贝氏体
59
(4) 马氏体转变
2022年特种设备金属焊接作业人员考试练习题
参考答案：铝、铜、铁、钛
83、（单选题）使用E5015焊条焊接工件时，优先选用的焊机是（）。
参考答案：逆变式电弧焊整流器电源
84、（单选题）摩擦焊接头产生未焊透的缘由中，无关的是（）。
A
参考答案：夹具偏心
85、（单选题）埋弧焊时，假如焊丝未对准，焊缝简单产生（）。
A
参考答案：未焊透
86、（单选题）能与锲形成低熔共晶物的元素是：.S
参考答案：错误
69、（推断题）定位焊缝焊接时，应采纳与正式焊缝焊接时相同的预 热温度。
参考答案：正确
70、（推断题）螺柱焊设备主要有电源、焊枪和掌握装置等部分组成;
专用螺柱焊机常把焊枪和掌握箱做成一体；
参考答案：错误
71、（单选题）碳素钢，低合金钢的焊条选择通常依据其O等级、 结构刚性、工作条件等选择相应等级的焊条。
参考答案：正确
38、（推断题）焊条在储存期内，若保管不善会吸潮，吸潮的焊条会 影响工艺性能。
参考答案：正确
39、（推断题）焊接工艺评定中重要因素是指影响焊接接头力学性能
（除冲击韧性）、弯曲性能的焊接工艺因素。
参考答案：错误
40、（推断题）氢弧焊时产生的有毒气体中，臭氧是主要的危害因素。
参考答案：正确
41、（推断题）焊条药皮中的造渣剂熔化后掩盖在焊缝表面上，不仅
能隔离空气中的氧和氮，还能改善焊缝的成型和结晶。
参考答案：正确
42、（推断题）FeΠ类钢考试合格的焊工，可以施焊Fel类钢，而 不必另行考试。
参考答案：正确
43、（推断题）焊接电流越大，熔深越大，因此焊缝成形系数越小Q
参考答案：正确
44、（推断题）正确选择焊接工艺参数，防止熔池冷却过快，改善熔 渣浮出条件，是防止夹渣产生的有效措施之一。
焊接接头强度匹配和焊缝韧性指标综述
焊接接头强度匹配和焊缝韧性指标综述摘要：综述了焊接接头匹配的三种类型及其利弊。
指出了对于强度较低的钢种，采用等强或超强匹配都是可以的，但对于高强度钢，超强匹配是不利的，等强匹配是可取的，若焊缝韧性明显降低，则采用低强匹配更为有利，它可以获得更大的韧性储备，改善抗断裂性能。
关于焊缝韧性指标，根据使用的情况不同也有所不同。
1 焊接接头的强度匹配长期以来，焊接结构的传统设计原则基本上是强度设计。
在实际的焊接结构中，焊缝与母材在强度上的配合关系有三种：焊缝强度等于母材（等强匹配），焊缝强度超出母材（超强匹配，也叫高强匹配）及焊缝强度低于母材（低强匹配）。
从结构的安全可靠性考虑，一般都要求焊缝强度至少与母材强度相等，即所谓“等强”设计原则。
但实际生产中，多数是按照熔敷金属强度来选择焊接材料，而熔敷金属强度并非是实际的焊缝强度。
熔敷金属不等同于焊缝金属，特别是低合金高强度钢用焊接材料，其焊缝金属的强度往往比熔敷金属的强度高出许多。
所以，就会出现名义“等强”而实际“超强”的结果。
超强匹配是否一定安全可靠，认识上并不一致，并且有所质疑。
九江长江大桥设计中就限制焊缝的“超强值”不大于98MPa；美国的学者Pellini则提出，为了达到保守的结构完整性目标，可采用在强度方面与母材相当的焊缝或比母材低137MPa的焊缝（即低强匹配）；根据日本学者佑藤邦彦等的研究结果，低强匹配也是可行的，并已在工程上得到应用。
但张玉凤等人的研究指出〔3〕，超强匹配应该是有利的。
显然，涉及焊接结构安全可靠的有关焊缝强度匹配的设计原则，还缺乏充分的理论和实践的依据，未有统一的认识。
为了确定焊接接头更合理的设计原则和为正确选用焊接材料提供依据，清华大学陈伯蠡教授等人承接了国家自然科学基金研究项目“高强钢焊缝强韧性匹配理论研究”。
课题的研究内容有：490MPa级低屈强比高强钢接头的断裂强度，690～780MPa级高屈强比高强钢接头的断裂强度，无缺口焊接接头的抗拉强度，深缺口试样缺口顶端的变形行为，焊接接头的NDT试验等。
第三章 焊接接头组织与力学性能分析
第三章焊接接头组织与力学性能分析本章对不同焊接参数的接头试件，分别进行了拉伸、冲击、弯曲、硬度以及金相组织分析试验，通过接头的各项力学性能指标、组织和硬度，来研究不同焊接工艺对低温钢06Cr19Ni10与16MnDR的焊缝组织性能的影响，从中选择最优的焊接工艺。
3.1力学性能按照表2-7和表2-8提供的焊接工艺，焊制不同坡口和不同焊接参数条件下的异种钢接头，制备标准试样并按要求进行了拉伸、冲击及弯曲试验。
3.1.1拉伸试验结果及分析在WE-1000液压式万能试验机上对不同焊接接头分别作拉伸试验，每组焊接参数制备2个试样，共3组。
试验结果见表3-1。
表3-1 焊接接头拉伸试验参数试样编号试样厚度(mm)断裂载荷( kN )抗拉强度(Mpa)断裂部位和特征L1-A 16 175 545 断于焊缝L1-B 16 170 530 断于焊缝L2-A 16 172 540 断于焊缝L2-B 16 176 550 断于焊缝L3-A 16 168.0 525 断于焊缝L3-B 16 175.0 545 断于焊缝根据标准NBT 47014-2011拉伸试验合格指标，试验母材为两种金属材料时，每个试样的抗拉强度应不低于本标准规定的两种母材抗拉强度最低值中的较小值。
从试验结果看，不同焊接工艺下的焊接接头的抗拉强度基本上等同于两侧母材强度，且高于两种母材抗拉强度最低值中的较小值。
焊接的接头均满足关于拉伸试验的评定要求。
对比之下横位焊接中编号2的抗拉强度要略高于其他两组。
其焊接速度较快，虽然钝边略小，但焊接的坡口也较小，使其焊接时熔化的母材较少，因此熔合比相对其他组会较小。
这使其抗拉强度高的原因。
3.1.2 冲击试验结果及分析在JB-300B冲击试验机上对不同焊接接头分别进行冲击试验，每组焊接参数制备9个试样，在两侧热影响区和焊缝区各3个，共3组。
试验结果见表3-3。
表3-3 焊接接头的冲击试验参数试样编号试样尺寸（厚×宽×长）（mm）缺口类型缺口位置试验温度(℃) 冲击吸收功（J）C1-1-15×10×55 V型热影响区(不锈钢侧）-40℃C1-1-2C1-1-3C1-2-15×10×55 V型焊缝-40℃C1-2-2C1-2-3C1-3-15×10×55 V型热影响区（低温钢侧）-40℃C1-3-2 C1-3-3C2-1-15×10×55 V型热影响区(不锈钢侧）-40℃C2-1-2C2-1-3C2-2-15×10×55 V型焊缝-40℃C2-2-2C2-2-3C2-3-15×10×55 V型热影响区（低温钢侧）-40℃C2-3-2 C2-3-3C3-1-15×10×55 V型热影响区(不锈钢侧）-40℃C3-1-2C3-1-3C3-2-15×10×55 V型焊缝-40℃C3-2-2C3-2-3C3-3-15×10×55 V型热影响区（低温钢侧）-40℃C3-3-2C3-3-3根据标准NBT 47014-2011冲击试验合格指标，钢质焊接接头每个区3个标准试样为一组冲击吸收功平均值应符合设计文件或相关技术文件规定，且不低于表3-4中规定值，至多有一个试样的冲击吸收功低于规定值，但不得低于规定值的70%。
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接头最低塑性区变形能力的控制。纵向弯曲没有横弯和侧弯
使用的普遍，大多设计规程不规定进行纵弯。纵弯多在科研 试验和某些焊后承受变形加工部件的 工艺评定中使用。
焊接接头的力学性能 2)管接头的压扁性能
带纵焊缝和环焊 缝的小直径管接头，不
能取样进行弯曲试验 时，按GB/T2653—1989 《焊接接头弯曲及压扁试验方法》进行压扁 试验。压扁试验是将管接头外壁距离压至H 时（如图3-9示），检 查焊缝受拉部位有无
焊工技师、高级技师培训
10-2 焊接接头的力学性能（一）
焊接接头的力学性能
考查结构能否保证安全运行，在要求的期限内达到设计功能
的最直接、最可靠的方法是观察结构的实际运行。但这个方法在
时间和物质消耗两方面都是最不经济的，因此提出了许多试验方 法，其中最基本的是在不同环境中（或经不同环境使用后）的材
料力学性能试验。
力控制。但是根据受试接头 焊缝宽度的不同，相邻热影响区材料对横向和 侧
向弯曲也有不同程度的影响。所以横向和侧向弯曲件能是接头横向变形能力的 工程度量， 不是单纯焊缝塑性形变能力指标。
焊接接头的力学性能
纵向弯曲时接头各区受到相同程度的形 变，开裂首先 发生在压轴下受拉面的最低塑性区，因此纵向芎曲角主要受
。对 于异质材料的焊接接头，除上述力学性能
不均 勻外，接头各部分的其他物理性能（例如 弹性模量等）有时也可能存在较大差别，这些都
经常导致焊接接头力学性能测试结果的较大分散
性，甚至对相同接头，由于测试细节上的不同, 不同的测试者之间也可能得出具有显著差别的试 验结果。
焊接接头的力学性能 1.1焊接接头的力学性能及测试 1.1.1力学性能试样取样的一般原则 正确进行试样取样是关系力学性能试验的 最终结果是否正确合理的首要条 件，因而掌握取样的一般原则十分重要。这里给出熔焊接头的冲击、拉伸、弯
缩颈延伸变形两部分，由于后者属非均匀延伸变形，所以测量标距的影响。
按GB/T228 —1987 —般采用两种不同比例尺寸的试样，即标距l0为10倍断面直 径^的长试样和等于5d的短试样。
焊接接头的力学性能
短试样测取的δ大于相同材料的长试样，因此δ的数值在具有相同比例尺 寸试样测试结果之间比较才有意义。由于节省材料，短形试样得到更多地应 用。ψ是拉力试样断口处断面积减少值与其初始数值的百分比，它与试样的 标距无关，不同试样所测得的断面收缩率之间有较好的可比性。一般情况下 ，同类材料的δ和 ψ之间有相应的增减规律，但不总是正比变化。不同材料 之间δ和 ψ无固定规律。
度的电弧焊冲击试样的取样方法，图中a为
试板 厚度，c为至表面距离，其值为1〜3mm 。其 余试样的取样方法参见GB/T2649 — 1989。如无特殊要求，试样的数量一般是： 接头和焊缝金属的拉伸试样各不少于2个，
冲击试样不少于3个，点焊接头抗剪切试样
不少于5个，疲劳不少于6个，压扁不少于1 个，接头各区域 硬度测点不少于3点。
拉伸试验只能得出焊缝强度高于母材的结论，不能定量地比较焊缝的强度和
塑性。
焊接接头的力学性能
在低强匹配的焊接接头（即焊缝强度低于母材）横向拉伸试验中， 主要的塑性形变、缩颈和断裂虽然都发生在焊缝中，但是由于塑性形变 的集中和母材对焊缝形变的约束作 用，这种试验测出的δ和ψ也不能用来 比较 焊缝金属的塑性。因此按GB/T2651-1989, 横向焊接接头拉伸试验只 测取抗拉强度σb。 低强匹配的横向拉伸试样虽然断在焊缝，但由此得到
焊接接头的力学性能
一般材料沿纵向的拉伸性能稍优于横向， 但随着现代钢铁工业的进步，材料
本身纵横向的拉伸性能的差异逐渐减少。沿厚度（Z)方 向的拉伸试验结果一般有 较大的分散性，Z向拉伸性能较大地取决于材料的杂质成分及其加工过程。很多工 程材料的Z向拉伸强度可能 稍低于其他两个方向，但Z向拉伸的塑性(δ和ψ）却显 著低于其他两个方向，但Z向拉伸经常用来评价材料对于垂直表面受拉力的焊接结
焊接接头的力学性能
严格而论，除部分腐蚀和功能试验外，大多数的试验均属力学性
能试验。但传统上只把在常压及一定温度范围进行的与超载变形、断
裂和脆断有关的力学性能称为材料和焊接接头的力学性能。断裂力学 出现前，经常把拉伸、弯曲和冲击试验所测取的材料性能称作材料的 基本力学性能（常常也包括硬度试验）。随着断裂力学的发展及其在 工程中进行安全评估的日益普遍应用，断裂韧度与脆断试验也常常作 为焊接接头的重要力学性能加以考虑。
构的适用性。在现代焊接性研究中，Z向拉伸测试的δ和ψ还被做为钢材层状撕裂
敏感性的度量。
焊接接头的力学性能
2)焊缝金属和焊接接头的拉伸性能
焊缝金属拉伸试样的受试部分应全 部取在焊缝中(图3-5)。试板的焊接应与 实际工程焊接条件相同。由于焊缝各层 的性能是不完全相同的， 因此焊接力学
性能试样的取样应严格按标准进行（
区的最高硬度还被用来评价钢材的冷裂倾向（GB/T4675.5 — 1984《焊接性
试验焊接热影响区最髙硬度试验方》）。
焊接接头的力学性能
焊接接头的力学性能 (3)焊接接头的弯曲与压扁性能 1)焊接接头的弯曲性能
弯曲试验用来评价焊接接
头的塑性变形能力和显示受拉 面的焊接缺陷。按GB/T26531989《焊接接头弯曲及压扁试 验方法》，采用横穹、纵弯和
焊接接头的力学性能
试样切取可采用冷加工或热加工的方法， 但采用热加工方
法时，应注意留有足够的加工余量，保证火焰切割时的热影响 区不能影响性能试验结果。如切取的试样发生弯曲变形，除非
受试部位不受影晌或随后要进行正火等热处理，否则一般都不
允许矫直。
焊接接头的力学性能
焊接接头的力学性能 对于进行不同力学性能试验的试样，其取 样方法也有不同要求，图3-2给出了不同厚
焊接接头的力学性能
1.1.2基本力学性能测试 (1)拉伸性能 1)母材的拉伸性能母材金属沿纵向、 横向
和厚度方向（Z向）的性能是不相同的。
沿三个不同方向切取的拉伸试样（）图33)可测取母材沿三个不同方向的强度和塑 性。按 GB/T228-1987《金属拉伸试验法》 加工试样 和进行拉伸试验。
焊接接头的力学性能 试验结果可绘成图3-4所示 的工程应力-应变图，其纵坐标表示的应力（ σ) 为拉伸载荷除以试样的初始断面积，横坐标表示的应变（ε）为试样受试 段的伸长量除以受试段的原始长度。
焊接接头的力学性能
由拉伸试验可以选取材料的规定非比例伸长应力（σp),规定的总伸长率为
0.5%时的应力σt0.5；规定残余伸长应力σr0.2(用σr0.2表示规定残余伸长率为
0.2%时的应力），屈服点（σs)和抗拉强度（σb) 对于具有上屈服点（σsb)和下
屈服点（σsl)的材料（图3-4b), 称下屈服点为该材料的屈服点。在没有明显屈服 平台的情况下（图3-4 c),习惯上用 (σp0.2)代表材料的屈服点。不同尺寸和断 面 的相同材料的拉伸试样测取的σp、σt、σr、σs是相同的。
低于焊缝，有时还可能低于母材。 相反，具有较高塑性焊缝的低强匹配的接
头可 得到较高的纵向抗拉强度。因此联系焊缝以及管道和圆筒形压力容器的 环焊缝，采用有较好塑性的低强匹配的焊接接头可能更为T2654-1989《焊接接头及堆焊金属硬度试验方 法》进行。一般情况下金属的强度和硬度对于确定类型的材料存在一定的
焊接接头的力学性能
焊接接头的力学性能 焊接接头纵向拉伸尚未列入国家标准。这类试样模拟了联系焊缝工作条 件，也适用于评价圆柱形压力容器和管道的环焊缝的工作条件 (此时垂直焊缝 方向的应力是平行焊缝方向的一半）。在焊接接头纵向拉伸过程中，主要特 点是焊缝接头各区承受相同数值的应变。具有较高强度和较低塑性的焊缝的 超强匹配焊接接头的纵向拉伸试件的断裂首先发生在焊缝区， 其抗拉强度既
经验关系，做为一个例子示于表3-2。焊接接头的 硬度除用来估算接头各区
的强度外，接头硬度也常与焊件的使用性能有关。例如做为抗磨损能力的 度量，耐磨堆焊件经常规定其最低允许硬度数值，对于另一些焊件，特别 是在含氢介质下工作的结构，由于淬硬组织易引起氢致开裂和其他氢损伤 ，因此有时规定 焊缝的最高硬度不能超过某个上限数值。焊接接头热影响
弯曲试验法特别适用于两种母材或母材和焊缝之
间弯曲性能显著不同的横向弯曲试验。
焊接接头的力学性能
弯曲试验的压头和内辊直径D根据相应试验材料的技术条件规定取用。D
和弯曲试样厚 度《的比值对弯曲性能有很大影响，不同D/a 条件测取的弯曲角 不能相互比较。 弯曲过程中压轴下面受拉面的材料产生最大拉伸形变，开裂常在此处发生 ，因此横向弯曲和使向弯曲性能主要受压轴下方受拉面的焊缝金属塑性变形能
焊接接头的力学性能
焊接接头横向拉伸试验按GB/T2651 — 1989《焊接接头拉伸试验方法》进
行。其中主要特点是受试区所包含的焊接接头各区在 拉伸加载时，承受相
同数值的应力，拉伸中 的大部分塑性变形和最后断裂都发生在最弱区。焊 接接头力学性能不均匀性对接头横向拉伸性能有明显影响。在超强匹配焊接 接头横向拉伸时，大部分塑性形变发生在母材（焊 接低碳钢时），或热影 响区（焊接调质钢时）f 缩颈和断裂也发生在上述相应区域。这种情况下，
侧弯三种基本类型的弯曲试样
（图3-7) 。
焊接接头的力学性能 对横弯和纵弯试样，根据弯曲时受拉面的不 同又可分为正弯（受拉面为焊缝正面）和背弯（ 受拉面为焊缝背面）。采用三点弯曲和辊筒弯曲
两种试验方法（图3-8)。弯曲试验中常用弯曲角
α(图 3-8)达到技术条件规定的数值时，以是否开 裂评定受试接头是否满足要求。有时也以受拉面 出现裂纹时的临界弯曲角α比较受试接头的弯曲 性能。工程上较多使用三点弯曲试验方法。 辊简
GB/T2649 —1989)，否则将降低试验结果 的可比性。
焊接接头的力学性能
焊缝金属的拉伸试验方法按GB/T2652—1989《焊缝及熔敷金属拉伸试验 方法》进行，测试项目和母材拉伸试验完全相同。 焊接接头拉伸试样包括了母材、热影响区 和焊缝三部分，横向和纵向两 种形式的焊接接头拉伸试样示于图3-5。