高强度桥梁钢焊接冷裂纹敏感性研究

接头 的冷却速度 ， 产生两方 面的有利作用 ： ） （ 增加 ， １
改善 组 织 ， 降低 硬 度 ； ） 长 ｔｏ ｔ 利 于氢 的扩 （延 ２ ２和 ｏ ∞， 散逸 出 ， 降低 室温条 件下接 头 中的氢含量 。
过 理论计算 可获得 对应 的冷 却 时间 ｆ 。 ‰ 只要 焊接 工
平行 于轧制表面 的熔合线 底部切 线 的硬度分 布 如 图
４所 示 。
表４ ｔ ｌ 最 高 硬 度 实验 焊接 规范 和 结 果 ＡＺ
Ｔａ ４ Ｗ ｅｄｎｇ ｃ ｎｄｔｏ ａ ｄ ｒ ｓ ｌ ｆｎ嘲菇 ｎｌ ｂ． ｌｉ ｏ ｉ ｎ ｎ ｅ ｕｔｏ ｉ 啪 ｈａ ｔｓ ｅｔ
、 ｃ ＋ ／ 丽 等
预 热温 度下 可进 一 步降低 焊 接冷 裂纹 敏感性 。
响 区 的组 织 和 性 能 【． 殊 钢 ，０ ５ ２ （ ：６ １． Ｊ特 ］ ２ ０ ，６３ １－ ９ ）
『Ｊ 张 文钺 ． 接 冶 金 学【 ］ ２ 焊 Ｍ． 北京 ： 械 工业 出版 社 ，０ ４ 机 ２０ ． 【】 李 亚 江 ． 料 焊 接 性 焊 接 性【 ． 京 ： 械 工 业 出版 社 ， ３ 材 Ｍ］ 北 机
≤ 时 为 薄 板
一
］ （ ５ ）
ｈ≥ 。时 为 厚 板
常温 。 ５ ￣ ７ｘ ０ ｉ０ 蠹： 叠 ．譬 Ｉ 舞薯 曩。 鬻 ２ ２ ７ ４ ． １． 蔓 ６ ２ 一 ｏ ｔ８：
＝
６ ｌ０ ２ ￣ ２ １ Ｏ ０ ５ ￣０ ｘ０ ７
２
１ ５
ｉ１ ￣６ Ｚ
２ｌ ７
（
一
）
（） ６
式中
ｈ 为 临界 板 厚（ 单位 ：ｍ）ｈ为 钢 板 厚 度 （ ｅ ； 单
位 ： ） 为热效率 ， ８Ｅ为热输入量（ ：ｅ ） ｃ ； ｍ 卵 ； 单位 Ｊ ｒ ； ／ａ Ｃ 为 容积 比热容 ，￣６ （ ３℃） ０为预热 温度（ Ｃ－ ．Ｊ￣ ・ ； －７／ ｍ 单
分别 在常温 和预 热 ６ ０℃的条件 下进行 。 试件 焊后放 置 ４ ， 后进行 表面 、 面裂纹检 查 。 果表 明 ： ８ 然 ｈ 断 结 在
室温条件下焊接时 ， 焊缝 表 面裂 纹 率 为 ０， 均 断 平
面 裂纹率 为 ７８ ； ６ 预热 条件 下焊 接 时 ， 缝 ． 在 ０ｌ ％ ｃ Ｃ 焊 表 面及 断面 裂纹率 均 为 ０ 。 上述 实 验 得 到 的预 热 温 度 可 以作 为该 工 艺 条 件 下 的临界 预 热温 度 ， 以此 工艺 条 件 为基 础 ， 通
由表 ４可知 ， ４ Ｏ Ｑ ６ ｑ在 室温 、 预热 ６ ℃条件下施 ０
焊时 ， 实验钢板焊接 Ｈ Ｚ的最高硬度分别 为 ２２Ｈ Ａ ８ Ｖ、
பைடு நூலகம்
（） Ｙ型坡 口实 验在 室温条 件下 焊接 时 ， ３斜 焊缝 表 面 裂 纹 率 为 ０ 平 均 断面裂 纹 率为 ７８ 在 ６ ， ．％； ０℃ 预 热条件 下 ， 缝表 面 和断 面裂纹 率均 为 ０ 焊 。
当采 用 其 他 焊 接 热 输 入量 时 ， 要ｔ ≥５９Ｓ 就 可 只 。 ． ， 以避免 焊接 冷 裂纹 。
题
３ 结 论
测试 点ｌ 司距 ／ ｍｍ
图 ４ 常温 和预 热条 件 下 ＩＡ 最 高 硬 度 － Ｚ Ｉ
Ｆｉ ． ｇ４ Ｔｈ ａ ｉｎｌｎ ａ ｄｎ ｓ ｆＨＡ Ｚ ｔｒ ｏ ｅ ｐｅ ａｕｒ ｅ ｍ ｘ ｌ ｎ ｈ ｒ ｅ ｓｏ ａ ｏ ｍ ｔｍ ｒ ｌ ｅ
重 点关 注
贾 坤 宁 等 ： 强 度 桥 梁 钢 焊 接 冷 裂 纹 敏感 性 研 究 高
第 ２期
的扩 散 系 数 却 比在 铁 素 体 中 的扩 散 系 数 小 ５个 数 量级 。因此 奥 氏 体焊 缝组 织 有 很 强 的 固氢作用 ， 使 氢 的扩散 受到 很 大限制 ， 氢很 难 从 富氢 的焊缝 扩 散 到 Ｈ Ｚ 显著 降低 冷裂 纹敏感 性回 Ａ ， 。 预 热 能 降低 冷 裂 纹倾 向主 要是 通 过 减 缓 焊 接
艺 的冷却 时 间不 少于 ｔ ， 即可 防止冷 裂 纹 。 ｔ５ 以 ８ ／ 为标准 ， 确定 不 同焊接 热 输入 量所 对应 的临界 预热 温度。 与 的关 系表达 式如 下
２２ 焊 接 热 影 响 区 最 高 硬 度 测 定 ．
Ｑ ６ ｑ焊 接热影 响 区最高 硬度实 验焊接 规 范 和 ４Ｏ 结果 见 表 ４ 在 常温和预 热 ６ 。 ０℃条件 下 ，４ Ｏ Ｑ ６ｑ钢沿
＞
位 ： ） Ａ为导 热 系数 ， ０ （・ｍ・ 。 ｏ； Ｃ Ａ＝ ． Ｊ ｓｃ ℃） ３／ 计 算得 出 Ｅ １ Ｊ ｍ， 于 ｈ ３ ｍ 的 Ｑ ６ ｑ ＝ ５ｋ／ 对 ｃ ＝ ０ｍ ４ Ｏ 钢板 ， 焊接 材 料 为 Ｊ０ ， ０ ＝ ０ｏ ， ８ｃ ５９Ｓ ５ ７ 其 ６ ＝ 则￡５＝ ． 。 【 ／ｒ
２ １ Ｖ， 低于 国 际焊接 学会 （Ｗ） 出的钢 的焊接 ７ Ｈ 均 Ｉ 提 Ｉ
冷 裂 纹 临 界 硬 度 ３ ０ Ｖ， 低 于 根 部 裂 纹 开 裂 的 临 ５ 也 Ｈ
界硬 度 值 ３ ０ＨＶ。 据 上述 两个 判 据 ， 明 Ｑ ６ ｑ ３ 根 说 ４Ｏ
钢板 具备低 焊 接裂纹 敏感 性高 强度 钢板 的特 性 。
试 验结 果 进一 步 表 明 ， 热 钢 板后 ， 接 Ｈ Ｚ 预 焊 Ａ
（ 三种 实 验 均 表 明 Ｑ ６ ｑ焊 接冷 裂 纹 敏感 性 ４ ） ４Ｏ
较低。
参 考文献 ：
［】 习 天辉 ， １ 陈 晓， 陈颜 堂 ．ｒ 合 金 化 Ｈ Ｌ Ｚ微 Ｓ Ａ钢 粗 晶热 影
硬度 有一 定程 度 的下 降 ， 因此 Ｑ ６ ｑ钢板 在适 当 的 ４Ｏ
（ Ｑ ６ ｑ冷 裂 纹 敏 感 指 数 ＝ ． ％ ， 产 生 １ ４Ｏ ） ０１ ７ 不
冷 裂 纹 的预热 温度 为 ６ 二 ０ｃ 。 Ｉ
ａ ｄ ｐ ｅ ｅ ｔ６ ｎ ｒ ｈ ａ ０℃
（） ２常温 和 预热 ６ ０℃热影 响 区最 高硬 度 分别 为
２ ２ＨＶ 和 ２ ｌＨＶ。 ８ ７