焊接热裂纹敏感性试验方法

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几种焊缝热影响区裂纹的成因及对策研究

几种焊缝热影响区裂纹的成因及对策研究焊接是一种常见的连接方法，但焊接过程中会产生热影响区裂纹，这对焊接质量和安全性都有很大影响。

本文将从几种常见的焊缝热影响区裂纹成因入手，探讨对策研究。

一、晶间腐蚀裂纹
晶间腐蚀裂纹是由于焊接过程中，焊缝热影响区内的晶粒边界处发生了腐蚀而引起的。

这种裂纹的成因主要是焊接材料的化学成分和焊接工艺的选择不当。

对策研究应该从以下几个方面入手：选择合适的焊接材料，控制焊接工艺参数，采用适当的焊接方法。

二、热裂纹
热裂纹是由于焊接过程中，焊缝热影响区内的应力超过了材料的承受能力而引起的。

这种裂纹的成因主要是焊接过程中的温度变化和应力集中。

对策研究应该从以下几个方面入手：控制焊接过程中的温度变化，采用适当的焊接顺序，减少应力集中。

三、冷裂纹
冷裂纹是由于焊接后，焊缝热影响区内的残余应力和冷却过程中的收缩应力引起的。

这种裂纹的成因主要是焊接后的残余应力和冷却过程中的收缩应力。

对策研究应该从以下几个方面入手：控制焊接后的残
余应力，采用适当的焊接顺序，控制冷却速度。

综上所述，焊缝热影响区裂纹的成因主要有晶间腐蚀裂纹、热裂纹和
冷裂纹。

对策研究应该从选择合适的焊接材料、控制焊接工艺参数、
采用适当的焊接方法、控制焊接后的残余应力、采用适当的焊接顺序、控制冷却速度等方面入手。

只有这样，才能有效地预防焊缝热影响区
裂纹的产生，提高焊接质量和安全性。

奥氏体不锈钢304焊接性评定实验报告

奥氏体不锈钢304焊接性评定试验报告奥氏体不锈钢304具有非常好的塑性和韧性,这决定了它具有良好的弯折、卷曲和冲压成型性，因而便于制成各种形状的构件、容器或管道；奥氏体型不锈钢304的耐腐蚀性能特别优良，是它获得最为广泛应用的根本原因。

也正是这样，在评价焊接质量时必然特别强调焊接接头的开裂倾向、焊接缺陷敏感性和耐晶间腐蚀等的能力。

本报告结合奥氏体不锈钢304的焊接特点，进行了手工钨极氩弧焊评定性试验，现就试验结果作一介绍一、奥氏体不锈钢的焊接特点：奥氏体不锈钢韧性、塑性好，焊接时不会发生淬火硬化，尽管其线膨胀系数比碳钢大得多，焊接过程中的弹塑性应力应变量很大，却极少出现冷裂纹；尽管有很强的加工硬化能力，由于焊接接头不存在淬火硬化区，所以，即使受焊接热影响而软化的区域，其抗拉强度仍然不低。

304钢的热胀冷缩特别大所带来的焊接性的问题，主要有两个：一是焊接热裂纹，这与奥氏体不锈钢的晶界特性和对某些微量杂质如硫、磷等敏感有关；二是焊接变形大。

1、焊接接头的热裂纹及其对策1.1焊接接头产生热裂纹的原因单相奥氏体组织的奥氏体型不锈钢焊接接头易发生焊接热裂纹，这种裂纹是在高温状态下形成的。

常见的裂纹形式有弧坑裂纹、热影响区裂纹、焊缝横向和纵向裂纹。

就裂纹的物理本质上讲，有凝固裂纹、液化裂纹和高温低塑性裂纹等多种。

奥氏体型不锈钢易产生焊接接头热裂纹的主要原因有以下几点：1）焊缝金属凝固期间存在较大的拉应力，这是产生凝固裂纹的必要条件。

由于奥氏体型不锈钢的热导率小，线膨胀系数大，在焊接区降温（收缩）期焊接接头必然要承受较大的拉应力，这也促成各种类型热裂纹的产生。

2）方向性强的焊缝柱状晶组织的存在，有利于有害杂质的偏析及晶间液态夹层的形成。

3）奥氏体不锈钢的品种多，母材及焊缝的合金组成比较复杂。

含镍量高的合金对硫和磷形成易熔共晶更为敏感，在某些钢中硅和铌等元素，也能形成有害的易熔晶间层。

1.2避免奥氏体型不锈钢焊接热裂纹的途径。

常用检验焊缝的几种方法

常用检验焊缝的几种方法焊接过程中检验包括检验在焊接过程中焊接工艺参数是否正确，焊接设备运行是否正常，焊接夹具夹紧是否牢固，在操作过程中可能出现的焊接缺陷等。

焊接过程中检验主要在整个操作过程中完成。

成品的焊接质量检验检验方法很多，应根据产品的使用要求和图样的技术条件选用。

1．非破坏性检验非破坏性检验是指在不损坏被检验材料或成品的性能、完整性的条件下进行检测缺陷的方法，包括外观检验、致密性检验和无损探伤检验。

（1）外观检验焊接接头的外观检验是以肉眼直接观察为主，一般可借助于焊缝万能量规，必要时利用5-10倍放大镜来检查。

外观检测主要是为了发现焊接接头的表面缺陷，如焊缝的表面气孔、咬边、焊瘤、烧穿及焊接表面裂纹、焊缝尺寸偏差等。

检验前，须将焊缝附近10-20mm范围内的飞溅物和污物清除干净。

（2）致密性检验：致密性检验是检验焊接管道，盛器，密闭容器上焊缝是否存在不致密的缺陷。

常用的检验方法有：气密性实验；氨气实验；煤油实验；水压试验和气压实验。

（3）无损探伤检验：是非破坏性检验中的一种特殊的检验方式，是利用渗透，磁粉，超声波，射线等检验方法来发现焊缝表面的细微缺陷及存在于焊缝内部的缺陷。

目前，这类检验方法已在重要的焊接结构中被广泛应用。

2．破坏性检验破坏性检验是从焊件或试件上切取试样或以产品的整体破坏做试验，以检查其力学性能等的检验方法。

它包括力学性能试验，化学分析，腐蚀试验，金相试验，焊接性试验等。

在生产中，焊接成品的质量检验很重要占有很重要的地位。

它不仅在于发现焊接缺陷，检验焊接接头的性能，以确保产品的焊接质量和安全使用，严重的缺陷可导致受压容器的爆炸，造成直接经济损失或灾难性事故而且通过各种检验可对缺陷作出客观的判断，才能对焊缝作出可靠的结论，看其是否所规定的技术要求和保证结构使用的安全可靠。

下面介绍几种检验焊缝质量的方法：（1）气密性实验：一般检验管道，盛器，密闭容器上焊接是否存在不致密的缺陷，以便及时发现，进行排除并修复。

焊接工艺对接头热裂纹敏感性的研究

焊接工艺对接头热裂纹敏感性的研究引言：焊接是一种常见的金属连接方法，广泛应用于工业领域。

然而，焊接过程中可能会出现一些问题，其中之一就是接头热裂纹。

接头热裂纹是由于焊接过程中产生的残余应力和变形引起的，给焊接结构的强度和可靠性带来了威胁。

因此，研究焊接工艺对接头热裂纹敏感性的影响，对于提高焊接质量和性能具有重要意义。

1. 热裂纹的成因热裂纹是由于焊接过程中产生的残余应力和变形引起的，其形成机理复杂而多样。

一般来说，热裂纹的形成需要满足以下条件：高应力、低塑性、易于变形的区域存在，以及足够的时间供裂纹扩展。

焊接过程中，由于焊接区域的局部加热和冷却，会引起材料的收缩和变形，从而产生残余应力。

当残余应力超过材料的抗拉强度时，就会导致热裂纹的形成。

2. 影响接头热裂纹敏感性的因素焊接工艺中的一些参数和条件会对接头热裂纹的敏感性产生影响。

首先，焊接电流和电压的选择对于热裂纹敏感性具有重要作用。

过高的电流和电压会导致焊接区域的过热，增加残余应力的大小，从而增加热裂纹的风险。

其次，焊接速度也是一个重要的因素。

过快的焊接速度会导致焊接区域的温度梯度过大，增加热裂纹的形成可能性。

此外，焊接材料的选择和预热温度的控制也会对热裂纹敏感性产生影响。

3. 减少接头热裂纹的方法为了减少接头热裂纹的发生，可以采取一些措施。

首先，合理选择焊接工艺参数，控制焊接电流、电压和速度，以及预热温度，使其在合适的范围内。

其次，选择合适的焊接材料，尽量选择具有良好可塑性和韧性的材料，以降低热裂纹的敏感性。

此外，采用预热和后热处理等方法，可以有效减少焊接过程中产生的残余应力和变形，从而降低热裂纹的风险。

4. 焊接工艺对接头热裂纹敏感性的研究进展近年来，对焊接工艺对接头热裂纹敏感性的研究不断深入。

研究者通过实验和数值模拟等方法，探究了焊接工艺参数、材料性能、残余应力和变形等因素对热裂纹敏感性的影响。

研究结果表明，合理选择焊接工艺参数和材料，以及采用适当的热处理方法，可以有效降低接头热裂纹的发生率。

2.25Cr1Mo0.25V钢焊接材料再热裂纹敏感性评估

2.25Cr1Mo0.25V钢焊接材料再热裂纹敏感性评估2.25Cr1Mo0.25V钢是一种低合金钢，广泛应用于高温高压工况下的石油、化工、热电等行业。

然而，焊接是制造该钢结构的主要工艺之一，焊接中可能引发再热裂纹，从而影响焊接接头的质量和性能。

因此，对2.25Cr1Mo0.25V钢焊接材料再热裂纹敏感性的评估和研究具有重要意义。

本文将详细介绍2.25Cr1Mo0.25V钢焊接材料再热裂纹的敏感性评估，内容包括再热裂纹的形成原因、影响因素以及评估方法等。

再热裂纹是指在焊接过程中，在热输入和冷却过程中形成的裂纹。

主要原因有应力集中、组织不均匀以及各种原因引起的局部应力超限。

2.25Cr1Mo0.25V钢焊接材料再热裂纹敏感性的评估主要是通过实验和数字模拟两方面进行。

实验方法主要包括裂纹敏感指数试验、热变形试验和裂纹扩展试验等。

裂纹敏感指数试验是通过在试样上施加恒定应力和热输入，观察裂纹的出现时间和形态来评估材料的再热裂纹敏感性。

热变形试验是通过模拟焊接的热输入和变形情况来评估材料的再热裂纹敏感性。

裂纹扩展试验是通过在已有裂纹的试样上施加恒定应力并进行一定循环次数的加载，观察裂纹扩展的性质和速度来评估材料的再热裂纹敏感性。

数字模拟方法主要包括有限元法和相场模型等。

有限元法是通过建立材料的几何模型和物理模型，模拟焊接过程中的应力和变形分布，进而评估材料的再热裂纹敏感性。

相场模型是根据相场理论，通过建立相场场函数，模拟焊接过程中的相变和相分离，进而评估材料的再热裂纹敏感性。

影响2.25Cr1Mo0.25V钢焊接材料再热裂纹敏感性的因素主要包括材料本身的化学成分、组织结构以及外界焊接工艺的参数等。

化学成分中的碳含量越高，凝固温度和焊接温度范围越窄，裂纹敏感性越大；添加合适的合金元素可以提高材料的抗裂纹能力。

组织结构中的晶界特征、相变组织以及残余应力等也会对裂纹敏感性产生影响。

外界焊接工艺的参数主要包括焊接温度、焊接速度、预热温度以及焊缝形状等。

TA2的焊接实验

TA2的焊接实验p钛及钛合金很容易受到气体等杂质的污染而产生脆化，造成钛及钛合金焊接接头脆化的主要元素有氧、氮、氢、碳等。

在常温下，如果受到不同程度的影响，尤其是在表面氧化膜的作用下，钛能够保持相对高的温度，形成一定的稳定性和耐腐蚀性，并且，钛在高温条件下，容易形成熔融状态，对气体也有很大的化学活性，特别在温度达到540摄氏度以上的情况下，钛表面就会生成氧化膜，并且相对松散，在温度不断上升的情况下，很容易被空气、水分、油脂等构成污染，使钛与氧、氮、氢的反应速度加快，降低焊接接头的塑性和韧性。

无保护的钛在300℃以上吸氢，600℃以上吸氧，700℃以上吸氮。

1.2 焊接接头裂纹（1）热裂纹：由于钛及钛合金中含硫、磷、碳等杂质较少，很少有低熔点共晶在晶界处生成，而且其结晶温度区间很窄，焊缝凝固时收缩量小，因此，热裂纹敏感性低。

但当母材和焊丝质量不合格，特别是当焊丝有裂纹、夹层等缺陷时，会在夹层和裂纹处积聚大量有害杂质而使焊缝产生热裂纹。

（2）冷裂纹和延迟裂纹倾向：当焊缝中含氧、氢、氮量较多时，焊缝和热影响区的性能变脆，在较大的焊接应力作用下容易出现冷裂纹。

在焊接钛合金时，热影响区有时也会出现延迟裂纹，这种裂纹可以延迟到几个小时、几天甚至几个月后发生。

氢是引起延迟裂纹形成的主要原因，这是由于熔池中的氢和母材金属低温区中的氢向热影响区扩散，引起氢在热影响区的含量增加并析出TiH2，使热影响区脆性增大。

此外，氢化物析出时的体积膨胀会引起较大的组织应力，再加上氢原子的扩散与聚集，最终使得接头形成裂纹。

1.3 焊缝气孔在常见的焊缝气孔中，钛以及钛元素的合金焊接是一种常见的缺陷。

O2、N2、H2、CO2、H2O这些都是引起焊接气孔形成的主要原因。

此外，形成钛合金焊缝形成气孔的影响因素也很多，包括有焊接区的氛围构成等等，以及焊丝、焊件、焊接条件、坡口形式等，但是，其中，氢是构成钛以及钛合金焊接形成气孔的主要影响气体。

热裂纹敏感系数

兖矿集团综采工作面
工程机械用钢：Q460、Q550、Q690
石油化工、炼油、管线桥梁、建筑、机械
2.1 焊接性及影响因素
2.1.1 焊接性概念在制造工艺条件下，能够形成完整的和满足使
用要求的优质焊接接头的能力。换句话说，焊接性是材料焊接加工的适应性，指材料在一定的焊接工艺条件下，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。
工艺焊接性和使用焊接性
焊接性包括两个含义： 1) 接合性能，材料在给定的焊接工艺条件下对形成焊接缺陷的敏感性； 2) 使用性能，指一定的材料在规定的焊接工艺条件下所形成的焊接接头适应使用要求的能力。
前者称为工艺焊接性，涉及焊接制造过程中的焊接缺陷问题，如裂纹、气孔、断裂等；后者称为使用焊接性，涉及焊接接头的使用可靠性问题。
一般通过间接计算和焊接性试验来评定冷裂纹敏感性。
3．焊接接头抗脆性断裂的能力
由于受焊接冶金反应、热循环、结晶过程的影响，可能使焊接接头的某一部分或整体发生脆化（韧性急剧下降），尤其对在低温条件下使用的焊接结构影响更大。
对于在低温下工作的焊接结构和承受冲击载荷的焊接结构，经冶金反应、结晶、相变等过程，焊接接头由于受脆性组织、硬脆的非金属夹杂物、热应变时效脆化、冷作硬化等作用的结果，发生所谓的焊接接头脆性转变。
2.2.1 焊接性试验的内容 1．焊缝金属抵抗产生热裂纹的能力 2．焊缝及热影响区抵抗产生冷裂纹的能力 3．焊接接头抗脆性断裂的能力 4．焊接接头的使用性能
★合金结构钢焊接性分析应考虑的问题 ●热轧及正火钢：冷裂纹、热裂纹 ●低碳调质钢：冷裂纹、热影响区脆化和软化 ●珠光体耐热钢：消除应力裂纹、高温持久强度 ●低温钢：缺口低温韧性

金属焊接性及其试验方法

• (2)严格按规定处理焊接材料焊条、焊剂应按规定烘干和保存；焊丝应严格除油、除锈；保护气体要经提纯去除杂质后使用。
• (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

焊接性及其试验评定

G G 10c Cr 3.3M 0 8.1 2 10 V
`
△G`<1.5不敏感 △G`=1.5~2 有一定敏感性
△G` ≥2
敏感
焊接性的间接评定
5.层状撕裂敏感指数法
Pl Pcm
H 6S
60
Pl与σz的关系
Pcm-----冷裂敏感指数
[H]-------熔敷金属中的扩散氢含量（ml/100g)
4.层状撕裂试验方法
（1）Z向拉伸试验
焊接性直接试验方法
（2）Z向窗口试验
裂纹率：
CR
l L
100%
焊接性及其试验评定
理论分析和计算类方法
1.利用物理性能分析
材料的熔点、热导率、线膨胀系数、密度、热容
2.利用化学性能分析
材料与气体和熔渣的反应
3.利用SHCCT图---焊接连续冷却转变图 4.利用经验公式
碳当量、热影响区最高硬度值、焊接裂纹敏感指数
850 ℃
短道焊 (℃)
℃
MA
2
SA
3 4
焊接性的间接评定
焊接性的间接评定
6.热影响区最高硬度法
试样形状
测定硬度位置
焊接性的间接评定
焊接性直接试验方法
1.焊接冷裂纹试验方法
焊接性直接试验方法
（1）斜Y形坡口对接裂纹试验方法
试样形状
焊接性直接试验方法
手工电弧焊
埋弧焊
裂纹长度计算
l r 100 % 跟部裂纹率： cr L
断面裂纹率： s C
1.碳当量法
焊接性的间接评定
焊接性的间接评定
焊接性的间接评定
2.焊接冷裂纹敏感指数
焊接性的间接评定

焊接性评定方法有很多

焊接性评定方法有很多焊接性评定方法是指对焊接接头进行评定的方法，其目的是检验焊接接头的质量和性能是否符合相关标准和要求。

常见的焊接性评定方法包括可视检测、渗透检测、超声波检测、射线检测等。

可视检测是一种简单直观的评定方法，通过肉眼观察焊接接头的外观质量，如焊缝形状、气孔、裂纹等，来评定焊接接头的质量。

这种方法适用于一些表面质量要求不高的焊接接头，但对于一些细微的缺陷很难观察到，因此在实际应用中需要结合其他方法进行综合评定。

渗透检测是利用渗透剂和显影剂来检测焊接接头表面裂纹和气孔等缺陷的方法。

通过涂抹渗透剂，再经过清洗和涂抹显影剂，最后观察显影结果来评定焊接接头的质量。

这种方法对于一些表面缺陷的检测效果较好，但对于一些深层缺陷很难检测到。

超声波检测是利用超声波的传播特性来检测焊接接头内部缺陷的方法。

通过超声波探头对焊接接头进行扫描，根据超声波的反射信号来判断焊接接头内部是否存在缺陷。

这种方法适用于对焊接接头内部缺陷进行评定，对于一些深层缺陷有较好的检测效果。

射线检测是利用X射线或γ射线对焊接接头进行透射检测的方法。

通过射线的透射和吸收情况来判断焊接接头内部是否存在缺陷，如气孔、夹杂、裂纹等。

这种方法适用于对焊接接头的内部缺陷进行评定，对于一些细小的缺陷有较好的检测效果。

除了以上几种常见的焊接性评定方法外，还有一些其他方法，如磁粉检测、涡流检测等。

这些方法各有特点，适用于不同的焊接接头和缺陷类型。

综上所述，焊接性评定方法有很多种，每种方法都有其适用的范围和检测效果。

在实际应用中，需要根据具体的焊接接头和质量要求选择合适的评定方法，进行综合评定，确保焊接接头质量符合相关标准和要求。

焊接热裂纹敏感性试验方法 (1)

目录1 试验的选择与目的 (1)2 试验方法 (1)3 现行标准 (1)4 试件分析 (2)5 试件制备 (2)5.1 试件 (3)5.2 试验装置 (3)5.3试验流程 (4)6 试验计算 (4)工艺焊接性直接试验方法1 试验的选择与目的工艺焊接性直接试验方法有焊接冷裂纹试验、焊接热裂纹试验、再热裂纹实验、层状撕裂试验和析因理化试验。

按本次试验要求，选择焊接热裂纹敏感性试验。

它是检验焊接热裂纹敏感性的试验。

是评定金属焊接性的一类专门试验，对于不锈钢、耐热合金、铝合金等材料尤为重要。

通过焊接热裂纹试验可达到两个目的：(1)测定某一组待焊金属(不同型号材料)的热裂纹敏感性，比较试验结果，选择符合工程设计要求的较理想的待焊金属。

为此，规定了统一的试样尺寸和焊接试验条件。

(2)用来确定待焊金属、焊接添加材料和焊接接头型式以及焊接工艺条件的适应性组合，以选定热裂纹倾向最小的合理的焊接工艺规范。

2 试验方法常用的焊接热裂纹试验方法有T形接头焊接裂纹试验、压板对接(FISCO)焊接裂纹试验、横向可变拘束裂纹试验、可变刚性裂纹试验、十字搭接裂纹试验等等。

本次试验的材质为Q345qD桥梁钢和Q420qE桥梁钢，采用压板对接(FISCO)焊接裂纹试验。

该试验适用于低碳钢焊条、低合金钢焊条和不锈钢焊条焊缝的热裂纹敏感性实验。

该法要求试件少，制备方便，试验结果重复性好，已作为我国焊条验收检查的主要试验方法之一。

3 现行标准GB 4675.4-84《焊接性试验压板对接(FISCO)焊接裂纹试验方法》；GB 981-76《低碳钢和低合金高强度钢焊条》；GB 983-76《不锈钢焊条》。

4 试件分析本次试验的材质为Q345qD桥梁钢和Q420qE桥梁钢。

Q345qD钢板以热轧、正火或热机械轧制状态交货，Q345qD钢板厚度不大于150mm，屈强比不大于0.85，专用于架造铁路或公路桥梁的钢板。

Q420qE钢板以热机械轧制状态交货，钢板厚度不大于150mm，屈强比不大于0.85，主要用于公路桥梁或跨海大桥用钢板。

国产S30432钢焊接热裂纹敏感性试验研究

ｕ
３０
２０
ｌ０
因晶间液膜分离导致开裂称为液化裂纹。微观上焊
０
接热裂纹具有沿晶液膜分离的断口特征（高温沿晶断裂的性质）可出现在焊缝、，近缝区或多层焊道间的热影响区。宏观可见的焊接热裂纹，其裂口均有明显的氧化特征。存在宏观热裂纹时，必存在微观热裂
１焊接热裂纹特征
４０
焊接过程中高温阶段产生的开裂现象称为热裂纹，常见的是焊缝凝固裂纹和液化裂纹，焊缝金属凝固结晶末期，固相线附近，在因晶间残存液膜所造成
的热裂纹称为凝固裂纹（由于易出现在弧坑处，又成
为弧坑裂纹）而近缝区在过热条件下晶间液化时会，
的元素有ＣＭ、ｒ、ｎＣ，影响程度：＞ｎＣ。ＣＭ＞ｒ各元素的影
响用热裂指数（１表示：Ｉ１８Ｐ７３＋３ｉＨＣ）ＨＣ＝００＋３Ｓ１Ｓ＋
０２ｉ４Ｃ３一．ｒ为防止焊缝产生凝固裂纹，．Ｎ一３一Ｍｎ０７，Ｃ要
和元素的偏析，从而形成连续的晶间液态夹层。在熔
池凝固过程中，奥氏体钢中开始产生拉伸应变的温度高于一般结构钢。且该温度随焊件厚度和焊接线能量的增大而提高，因而金属在脆性温度区积累的应变量
说明在单相奥氏体焊缝中，Ｐ的偏析带来的影响要大
Hale Waihona Puke 于Ｓ偏析。纹，而存在微裂纹时外表不一定显现宏观裂纹。特别是近缝区产生的焊接热裂纹，般都是微裂纹，观一外

焊接材料质量检验

3) 焊条药皮的耐潮性检验
将焊条浸在15~20℃的水中，2h(铸铁焊条0.5h)后观察，
焊
药皮不应有胀开或剥落现象。
条外
4) 焊条长度、焊芯直径的检验
观
焊条长度、焊芯直径、夹持端长度，应分别符合
质
GB/T5117-95、GB/T5118-95、GB/T983-95、GB984-
量
85和GB10044-88等标准的有关规定。
条理化
加工方法(如铣、钻等)。但应注意，切削速度不宜过快，不能夹带油污等杂质。
性能检
✓ 熔敷金属化学分析的试板应进行多层堆焊，每道焊缝的宽度约为焊芯直径的1.5~2.5倍，每层
验焊完后，应将试板在水中冷却约30s，在焊接下
一道前，应予以干燥并清除熔渣。
✓ 3.2~5.0 焊条，40×40×16 ，高度8
验
除磨头、磨尾部分外，药皮表面露焊芯者(焊条的压痕可按擦伤
处理)。
9) 焊条包头、破头、磨尾不净
焊条的包头、破头等超过规定尺寸者(请参考有关标准)，判为该项次不合格。
10）毛条、竹节、起泡、皱皮
焊条中上述缺陷以目测为准，不允许存在。
（2）焊条焊接工艺性能的检验
焊条的焊接工艺性能是指焊条在整个焊接过程中所表现的各种
焊
或宽坡焊来评定。
接
a) 上坡焊试板与水平面倾斜10°，并使焊条与试板成
工
80°的夹角，在同等试验条件下，焊条由下往上坡施
艺
焊，直线运条，观察对比同类型焊条的熔渣流动性及
性
焊缝成形。
能的
b) 下坡焊试验条件与检验方法同上坡焊，所不同的是焊条自上往下坡施焊。
检验
c) 宽坡焊将试板置于水平位置，使焊条与试板成70° 的夹角，在相同试验条件下，在试板上堆焊一层宽

焊缝检测方法

焊缝检测方法钢结构件的焊缝主要是检验焊缝的外观成型质量,检验内容一般为焊脚高度,咬边,焊接变形,焊瘤,弧坑,焊缝直度等当然还有焊缝的内在质量,如夹渣,气孔,未焊透,裂纹,未熔合等. 外观检验的器具有直尺,焊接检验尺,放大镜等,内在质量检验主要是着色探伤,和磁粉探伤.焊缝检查分为：外观质量和内部质量检查；外观检查：焊接尺寸、有无焊接缺陷等；内部质量：主要采用无损检测的方法。

焊接质量的保证，主要是严格落实焊接评定试验条件的过程控制。

一、可以用眼观察，看是否有气孔、残留的焊渣；二、做焊缝探伤不仅可以检验焊缝的质量还可以测出焊缝的高度是最有效的检验方法。

焊接缺陷与焊接质量检验1）热裂纹热裂纹是在焊缝金属中由液态到固态的结晶过程中产生的，大多产生在焊缝金属中。

其产生原因主要是焊缝中存在低熔点物质（如FeS，熔点1193℃），它削弱了晶粒间的联系，当受到较大的焊接应力作用时，就容易在晶粒之间引起破裂。

焊件及焊条内含S、Cu等杂质多时，就容易产生热裂纹。

热裂纹有沿晶界分布的特征。

当裂纹贯穿表面与外界相通时，则具有明显的氢化倾向。

（2）冷裂纹冷裂纹是在焊后冷却过程中产生的，大多产生在基体金属或基体金属与焊缝交界的熔合线上。

其产生的主要原因是由于热影响区或焊缝内形成了淬火组织，在高应力作用下，引起晶粒内部的破裂，焊接含碳量较高或合金元素较多的易淬火钢材时，最易产生冷裂纹。

焊缝中熔入过多的氢，也会引起冷裂纹。

裂纹是最危险的一种缺陷，它除了减少承载截面之外，还会产生严重的应力集中，在使用中裂纹会逐渐扩大，最后可能导致构件的破坏。

所以焊接结构中一般不允许存在这种缺陷，一经发现须铲去重焊。

二、焊接的检验对焊接接头进行必要的检验是保证焊接质量的重要措施。

因此，工件焊完后应根据产品技术要求对焊缝进行相应的检验，凡不符合技术要求所允许的缺陷，需及时进行返修。

焊接质量的检验包括外观检查、无损探伤和机械性能试验三个方面。

这三者是互相补充的，而以无损探伤为主。

焊接公式及实验

1、碳当量国际焊接学会:CE(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 <0.4淬硬倾向不大日本焊接学会：Ceq(JIS)=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14Ceq《0.46%，焊接性优良；0.46-0.52%淬硬倾向逐渐明显，焊接时需要采取合适的措施；Ceq>0.52%时，淬硬倾向明显，属于较难焊接材料。

淬硬倾向较大的钢, 焊后在空气中冷却时，焊缝易出现淬硬的马氏体组织，低温焊接或焊接刚性较大时易出现冷裂纹，焊接时需要预热，预热是防止冷裂纹和再热裂纹的有效措施。

与人是防止冷裂纹和再热裂纹的有效措施。

温度太低，焊缝会开裂，太高又会降低韧性，恶化劳动条件，所以确定合适的预热温度成为很重要的问题。

Rb=500MPa,Ceq=0.46 不预热Rb=600MPa，Ceq=0.52 预热75o CRb=700MPa, Ceq=0.52 预热75 o CRb=800MPa，Ceq=0.62 预热150 o C新日铁：CE IIW公式对碳钢和碳锰钢更合适，但不适用于低碳低合金钢；Pcm适于低碳低合金钢。

CEN在图表法中被用作评价钢冷裂纹敏感性的尺度（当碳增加时，CEN接近CE IIW,而当碳降低时他又接近Pcm）。

——用图表法确定钢焊接时的预热温度上2、冷裂纹敏感指数：PcmPcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B使用化学成分范围（质量分数）：C=0.07-0.22%,Si=0-0.6%,Mn=0.4-1.4%,Cu=0-0.5%,Ni=0-1.2%,Cr=0-1.2%,Mo=0-0.7%,V =0-0.12%,Nb=0-0.04%,Ti=0-0.05%,B=0-0.005%.3、冷裂纹敏感性PwPw=Pcm+[H]/60+h/600或Pw=Pcm+[H]/60+R/40000[H]:熔敷金属中扩散氢含量（ml/100g）R:焊缝拉伸拘束度h:板厚（mm）当Pw>0时，即有产生裂纹的可能性。

焊接工艺对热裂纹敏感材料焊接接头性能的影响

焊接工艺对热裂纹敏感材料焊接接头性能的影响引言：焊接工艺是将金属材料连接在一起的重要工艺之一，然而，在焊接过程中，热裂纹的产生成为了一个不容忽视的问题。

热裂纹是由于焊接过程中产生的残余应力和组织变形引起的，特别是对于热裂纹敏感材料，其焊接接头的性能会受到很大的影响。

本文将探讨焊接工艺对热裂纹敏感材料焊接接头性能的影响，并提出一些改善措施。

一、热裂纹敏感材料的特点热裂纹敏感材料是指在焊接过程中容易产生热裂纹的材料，主要包括高碳钢、不锈钢、铝合金等。

这些材料在焊接过程中容易受到残余应力和组织变形的影响，从而导致热裂纹的产生。

热裂纹不仅会降低焊接接头的强度和韧性，还可能导致接头的失效。

二、焊接工艺对焊接接头性能的影响1. 焊接参数的选择焊接参数的选择是影响焊接接头性能的重要因素之一。

不同的焊接参数会导致不同的焊接温度和残余应力分布，从而影响接头的性能。

因此，在焊接过程中，需要根据热裂纹敏感材料的特点，合理选择焊接参数，以减少热裂纹的产生。

2. 焊接方式的选择焊接方式的选择也会对焊接接头性能产生影响。

常见的焊接方式包括手工焊、自动焊、气体保护焊等。

不同的焊接方式会产生不同的热输入和焊接速度，从而影响接头的残余应力和组织变形。

因此，在选择焊接方式时，需要综合考虑热裂纹敏感材料的特点，选择合适的焊接方式。

3. 焊接材料的选择焊接材料的选择也会对焊接接头性能产生影响。

焊接材料的化学成分和力学性能与基材的匹配性是影响接头性能的重要因素之一。

如果焊接材料与基材的匹配性不好，可能会导致接头的强度和韧性下降，从而增加热裂纹的产生风险。

三、改善措施为了改善热裂纹敏感材料焊接接头的性能，可以采取以下措施：1. 优化焊接工艺参数，减少热输入和残余应力的影响。

可以通过调整焊接电流、焊接速度等参数，降低焊接温度和残余应力的大小，从而减少热裂纹的产生。

2. 选择合适的焊接方式。

根据热裂纹敏感材料的特点，选择适合的焊接方式，如气体保护焊、激光焊等，以减少热输入和组织变形的影响。

工程材料焊接性-斜Y型坡口焊接裂纹实验-实验指导书

斜Y型坡口焊接裂纹实验实验指导书一、实验目的1、通过实验，使学生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、了解焊接冷裂纹断口的典型形貌。

二、实验设备及材料1、材料试板：Q235 6块焊条：E4303、E5015 Φ4.02、设备直流焊机1台砂轮切片机1台角向磨光机1台放大镜、秒表、手锤等各1个腐蚀液若干三、实验原理本实验方法产生的裂纹多出现于焊根尖角处的热影响区。

当焊缝金属的抗裂性不好时，裂纹可能扩展到焊缝金属，甚至贯穿焊缝表面。

裂纹可能在焊后立即出现，也可能在焊后数分钟乃至数小时才出现。

因此本实验方法主要适合于钢材焊接接头冷裂纹实验，也可做热裂纹实验，还可做母才和焊条组合的裂纹实验。

四、实验步骤（一）试件制备1、将一定厚度的试样钢板按图1尺寸下料，并按图要求加工坡口。

2、组对试件焊接拘束焊缝，组对好试件，按图上尺寸留好间隙，并用石笔划好分界线。

3、焊满固定焊缝，均用E4303焊条，从中间向两边焊，几层不限，焊满为止。

但要注意要焊透，不能存在夹渣、未焊透以及角变形。

（二）焊接实验焊缝1、调整焊接规范：E5015 Φ4.0焊条，电流170±10A ，电压24±1V ，焊速150±10mm/min ，并先在废钢板上试焊以便掌握焊速。

2、焊接试验焊道，分别用烘干好的焊条，以规定焊速施焊一道。

3、试件焊后，在室温放置48H 后，检查裂缝情况。

A —AB —B图1试件的形状和尺寸加工示意图（三）试验结果分析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CfLLf=∑⨯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CrLLr=∑⨯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。

10Ni3MoVD锻件焊接裂纹敏感性试验研究

10Ni3MoVD锻件焊接裂纹敏感性试验研究窦万波;卜华全;陆戴丁;章小浒【摘要】10Ni3MoVD belongs to high - strength steel forging of low temperature ( Rm/610 Mpa, - 50℃ ). Its cold cracking susceptibility and reheat cracking susceptibility has been performed and evaluated by several test methods. The research can provide some reference for preparing welding procedure and post - welding heat treatment procedure.%采用多种试验方法对抗拉强度级别为610 MPa的- 50℃低温高强钢锻件10Ni3MoVD焊接冷裂纹和再热裂纹敏感性进行试验和综合评定,为该锻件焊接和焊后热处理工艺的制订提供了可靠的依据.【期刊名称】《压力容器》【年(卷),期】2011(028)011【总页数】7页(P8-13,52)【关键词】10Ni3MoVD锻件;焊接;冷裂纹;再热裂纹【作者】窦万波;卜华全;陆戴丁;章小浒【作者单位】合肥通用机械研究院国家压力容器与管道安全工程技术中心,安徽合肥230031;合肥通用机械研究院国家压力容器与管道安全工程技术中心,安徽合肥230031;合肥通用机械研究院国家压力容器与管道安全工程技术中心,安徽合肥230031;合肥通用机械研究院国家压力容器与管道安全工程技术中心,安徽合肥230031【正文语种】中文【中图分类】TG142.74;TG113.260 引言随着装置的大型化，乙烯球罐设计温度大都处于－45～－50℃［1］，这就要求用于乙烯球罐的钢板、锻件及焊条等除具备足够强度以适应设备大型化外，还必须满足－50℃的低温要求。