【文章內(nèi)容簡介】 板上熔敷焊道，盡量使焊道中心線通過插銷的端面中心，其熔深應(yīng)保證缺口尖端位于熱影響區(qū)的粗晶部位， 焊道長度約 100～ 150mm。 ? 在焊后冷卻至 100～ 150℃ 時(shí)（有預(yù)熱時(shí)應(yīng)在冷至高出預(yù)熱溫度 50～ 70℃ ）加載， 當(dāng)保持載荷 16h或 24h（有預(yù)熱）期間試棒發(fā)生斷裂，即得到該試驗(yàn)條件下的 “ 臨界應(yīng)力 ” ； 如果在保持載荷期間未發(fā)生斷裂，應(yīng)調(diào)整載荷直至發(fā)生斷裂。改變含氫量、焊接熱輸入和預(yù)熱溫度，可得到不同的臨界應(yīng)力。臨界應(yīng)力越小，說明材料對冷裂紋越敏感。 3．插銷試驗(yàn)特點(diǎn)： ? 1）試件尺寸小，底板與插銷材料可以不同，且底板可重復(fù)使用，因此試驗(yàn)消耗材料少。 ? 2）調(diào)整焊接熱輸入和底板厚度可得到不同的接頭冷卻速度。 ? 3）插銷可從被試驗(yàn)材料任意方向截取，還方便從全熔敷金屬中取樣來測定焊縫金屬對冷裂紋的敏感性。 ? 4）試驗(yàn)要求環(huán)形缺口必須位于焊縫的粗晶區(qū)，要求較嚴(yán)格。 ? 5）環(huán)形缺口整個(gè)圓周溫度不十分均勻，影響試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，造成數(shù)據(jù)分散，再現(xiàn)性不是很好。 四、剛性固定對接裂紋試驗(yàn)法 ? 該方法主要用于測定焊縫的冷裂紋和熱裂紋傾向，也可以測定焊接熱影響區(qū)的冷裂紋傾向 ，適用于低合金鋼焊條電弧焊、埋弧焊和氣體保護(hù)焊等。 ? 試件尺寸和形狀如圖 110所示，試件在不小于厚度為 40mm的鋼板上以角焊縫形式四周焊接牢固。當(dāng)試件板厚 ≤ 12mm時(shí)，取焊角尺寸與板厚相等；當(dāng)板厚＞ 12mm時(shí)，焊角尺寸取 12mm。試件坡口由機(jī)械方法加工。 圖 110 剛性固定對接裂紋試驗(yàn)試件尺寸和形狀 1試件 2剛性底板 ?試驗(yàn)焊縫可用手工焊或自動焊方法焊接，焊接參數(shù)可采用實(shí)際焊接時(shí)的參數(shù)。 焊后將試件在室溫放臵 24h，先檢查焊縫有無表面裂紋；再橫向切取焊縫，取 2塊試樣磨片檢查有無裂紋 。 ?該試驗(yàn)焊縫所受到的拘束度較大，評定標(biāo)準(zhǔn)是以試驗(yàn)結(jié)果有無裂紋為依據(jù)，一般要求每種焊接條件下需焊接 2塊試樣。 綜合訓(xùn)練 一、理論部分 1．簡答題： （ 1）什么是金屬材料的焊接性？工藝焊接性與使用焊接性有什么不同？ （ 2）金屬材料的焊接性是否屬于金屬材料的固有性能？“凡是能夠獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的金屬，焊接性都很好”這種說法對嗎？為什么？ （ 3）什么是碳當(dāng)量？如何利用碳當(dāng)量法評定金屬的焊接性？它的使用范圍如何？ （ 4）為什么熱影響區(qū)的最高硬度可以說明金屬材料對冷裂紋的敏感性？ 2．選擇題（焊工等級考試模擬題）： （ 1） ( )不是影響焊接性的因素。 A、金屬材料的種類及其化學(xué)成分 B、焊接方法 C、構(gòu)件類型 D、焊接操作技術(shù) （ 2）碳當(dāng)量 ( )時(shí)，鋼的淬硬冷裂傾向不大，焊接性優(yōu)良。 A、小于 ％ B、小于 ％ C、小于 ％ D、小于 ％ （ 3）國際焊接學(xué)會的碳當(dāng)量計(jì)算公式只考慮了 ( )對焊接性的影響，而沒有考慮其他因素對焊接性的影響。 A、焊縫擴(kuò)散氫含最 B、焊接方法 C、構(gòu)件類型 D、化學(xué)成分 （ 4）國際焊接學(xué)會推薦的碳當(dāng)量計(jì)算公式適用于（ ）。 A、高合金鋼 B、奧氏體不銹鋼 C、耐磨鋼 D、碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼 返回主目錄 項(xiàng)目作業(yè) 1 ? 某變壓器廠，生產(chǎn)變壓器油箱的材料采用Q235鋼，為減輕油箱重量，現(xiàn)用 15MnVN鋼取代 Q235鋼，請你采用下列方法評定 15MnVN鋼的焊接性。 ? 碳當(dāng)量法 熱影響區(qū)最高硬度試驗(yàn)法 ? 小鐵研試驗(yàn)法 插銷試驗(yàn)法 第二單元 碳鋼的焊接工藝制定 ?第 一模塊 非合金鋼與鋼材分類方法 ?第二 模塊 低碳鋼的焊接工藝 ?第三 模塊 中、高碳鋼的焊接工藝 ? 綜合訓(xùn)練 ? 項(xiàng)目作業(yè) 2 第一模塊 非合金鋼與鋼材分類方法 ?一、 鋼材分類 國標(biāo) GB/T133041991《 鋼分類 》 將鋼材按兩種方式進(jìn)行分類：一種是按化學(xué)成分分類，另一種是按主要質(zhì)量等級和主要性能及使用性能分類 。 1．按化學(xué)成分分類 按化學(xué)成分鋼分類為： 非合金鋼、低合金鋼和合金鋼三類。 “ 非合金鋼 ” 是指傳統(tǒng)的 “ 碳素鋼 ” 或 “ 碳鋼 ” ， 具有較好的力學(xué)性能和各種工藝性能，并且冶煉工藝比較簡單，價(jià)格低廉，因而在焊接結(jié)構(gòu)制造中應(yīng)用廣泛，但 一般用于工作溫度在 350℃ 以下的結(jié)構(gòu) 。 2．按主要質(zhì)量等級和主要性能或使用性能分類 普通質(zhì)量非合金鋼 (Ws\Wp≧ %,Q195\Q215 \Q255\Q275 )、 優(yōu)質(zhì)非合金鋼 (Ws\Wp≦ %, 10,20,45,65Mn)和 特殊質(zhì)量非合金鋼(Ws\Wp≦ %)。 3．按用途分類 按用途分為： 碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q235和碳素工具鋼 T8\T10。 鋼材還可以從其他角度進(jìn)行分類，如按專業(yè)（鍋爐用鋼、橋梁用鋼、容器用鋼、船舶用鋼等。 ?二、 非合金鋼 ?非合金鋼（碳鋼）按碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可分為 ?低碳鋼 （ wc＜ % ）、 ?中碳鋼 （ wc=%～ %） ?高碳鋼 （ wc＞ %）； ?按用途可分為 結(jié)構(gòu)鋼 和 工具鋼 。 ?在焊接結(jié)構(gòu)用非合金鋼中，常采用按碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分類的方法。 ? 非合金鋼（碳鋼）是指以鐵為基礎(chǔ)、以碳為合金元素，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般不超過 %的鋼，其他常存元素因含量較低皆不作為合金元素。因此其焊接性主要取決于碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，隨碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加焊接性逐漸變差，見表 21。 表 21 非合金鋼焊接性與碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系 鋼的 種類 碳的質(zhì) 量分?jǐn)?shù)（ %） 典型 硬度 典型用途 焊接性 低 碳 鋼 ≤ 60HBW 特殊板材和型材、薄板、帶材、焊絲 優(yōu) ～ 90HBW 結(jié)構(gòu)用型材、板材和棒材 良 中碳鋼 ～ 25HRC 機(jī)器部件和工具 中（通常需要預(yù)熱和后熱、推薦低氫焊接） 高碳鋼 ≥ 40HRC 彈簧、模具、鋼 軌 劣（必須用低氫焊接、 預(yù)熱和后熱） 第二模塊 低碳鋼的焊接 ?一、 低碳鋼的成分特點(diǎn)與焊接性 ? 成分特點(diǎn)：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，硅、錳含量較少。 ? Q235A:235MPa； 375~460MPa。碳含量： ~%； ?焊接性優(yōu)良 ?焊接時(shí)一般不需預(yù)熱，在整個(gè)焊接過程中不需要特殊的工藝措施 ?焊接時(shí)具有以下特點(diǎn)： ? 1）可裝配成各種接頭形式，適應(yīng)各種不同位臵的焊接，焊接工藝和技術(shù)較簡單，容易掌握。 ? 2）塑性好，焊接接頭產(chǎn)生裂紋的傾向小，適合制造各種大型結(jié)構(gòu)和受壓容器。 ? 3）不需要使用特殊和復(fù)雜的設(shè)備，對焊接電源和焊接材料沒有特殊要求，交直流焊機(jī)、酸堿性焊條和焊劑都可以使用。 ? 4） 如果焊接時(shí)熱輸入過大，焊條直徑或焊接電流選擇不當(dāng)、埋弧焊電流或焊速不當(dāng)，也可出現(xiàn)熱影響區(qū)晶粒長大而引起塑性降低。 ?二 、低碳鋼的焊接工藝制定 1．焊接方法的選擇 ?低碳鋼焊接性良好，幾乎可以選擇所有的焊接方法，并能保證焊接接頭的良好質(zhì)量。 ? 常用焊接方法：焊條電弧焊（ SMAW）、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊（ CO2 WELD）、埋弧焊（ SAW） 2．焊接材料的選擇 ?選擇焊接材料應(yīng)遵循 ” 等強(qiáng)原則 ” ，也就是根據(jù)母材強(qiáng)度等級及工作條件來選擇焊接材料 。 ?低碳鋼結(jié)構(gòu)通常使用抗拉強(qiáng)度平均值為420MPa的鋼材，因而常選用 E43〓〓 系列焊條。表 22列出了焊接低碳鋼常用的