焊接接头及其力学性能
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电渣压力焊中焊接接头的力学性能测试电渣压力焊是一种常用的焊接方法,适用于焊接金属材料。
焊接接头的力学性能测试对于确保焊接质量和工程安全至关重要。
本文将介绍电渣压力焊中焊接接头的力学性能测试方法与步骤。
一、引言电渣压力焊是一种高效、高质量的焊接方法,广泛应用于船舶建造、桥梁制造、石油化工等领域。
焊接接头的力学性能测试是评估焊接质量的重要手段之一。
通过力学性能测试,可以判断焊接接头的强度、韧性、疲劳寿命等关键指标,为工程设计和使用提供依据。
二、焊接接头力学性能测试的方法1. 抗拉试验抗拉试验是常用的焊接接头力学性能测试方法之一。
通过在试验机上对焊接接头进行拉伸,可以测得焊接接头的抗拉强度、屈服强度、断裂延伸率等参数。
该方法适用于评估焊接接头在拉伸应力下的表现。
2. 弯曲试验弯曲试验是测试焊接接头在弯曲应力下的性能的方法。
通过在试验机上对焊接接头进行弯曲,可以测得其抗弯强度、弯曲刚度等参数。
该方法适用于评估焊接接头在弯曲载荷作用下的性能。
3. 冲击韧性试验冲击韧性试验是评估焊接接头在冲击载荷下的性能的方法。
常用的冲击试验方法有冲击试验机法、夏比基裂纹落锤冲击试验法等。
通过该试验可以获得焊接接头的冲击韧性、断裂模式等信息,对于评估焊接接头的抗冲击性能提供重要依据。
4. 金属log性测试金属log性测试是一种非破坏性测试方法,通过对焊接接头进行超声波检测,可以检测焊接接头中的缺陷、夹杂物、裂纹等情况,评估焊接接头的质量。
该方法适用于评估焊接接头的内部缺陷情况。
三、焊接接头力学性能测试步骤1. 准备样品根据需要进行焊接接头力学性能测试的焊接接头样品。
样品要求焊接质量良好,尺寸符合标准要求。
2. 选择测试方法根据待测试的力学性能指标,选择适当的测试方法进行。
可以综合考虑抗拉试验、弯曲试验、冲击韧性试验和金属log性测试等。
3. 进行测试按照所选择的测试方法,开始进行焊接接头的力学性能测试。
确保测试设备正常,样品夹持牢固,保证测试的准确性和可靠性。
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。
焊接工艺的焊接接头的力学性能测试方法引言:焊接接头是焊接工艺中非常重要的组成部分,它直接关系到焊接结构件的质量和性能。
为了确保焊接接头的可靠性和安全性,需要对其力学性能进行测试。
本文将介绍焊接工艺的焊接接头的力学性能测试方法。
一、拉伸试验拉伸试验是一种常用的测试焊接接头强度的方法。
通过在拉伸机上施加拉力,对接头进行拉伸,从而得到其材料的屈服强度、抗拉强度和断裂强度等性能指标。
在进行拉伸试验前,需要根据标准要求选择合适的试样尺寸,并确保试样的制备工艺正确。
试样的制备通常包括剪切、打孔和折弯等操作。
在拉伸试验中,需要记录下拉伸过程中的变形和载荷情况,并测量试样断裂前的长度和宽度等参数。
二、剪切试验剪切试验是评价焊接接头剪切强度的常用方法。
在剪切试验中,将试样放置在专用的剪切机上,施加一定的力量使接头发生剪切变形,并通过测量试样破坏前后的长度来计算其剪切强度。
剪切试验前需要制备合适的试样,并确保试样的纵向和横向间隙均匀。
试样的制备常常需要使用专用的切割工具,以确保试样的几何形状和尺寸符合要求。
在剪切试验中需要注意记录试样破坏前的载荷和位移等参数。
三、弯曲试验弯曲试验是评价焊接接头弯曲强度的一种方法。
在弯曲试验中,将试样放置在专用的弯曲机上,施加一定的力矩使其产生弯曲变形,并通过测量试样破坏前后的长度来计算其弯曲强度。
弯曲试验前需要制备合适的试样,并确保试样的几何形状和尺寸符合标准要求。
试样的制备一般需要考虑到焊缝的位置和弯曲方向等因素。
在弯曲试验中,需要记录试样的载荷和位移等参数,并观察试样破坏的形态。
结论:通过拉伸试验、剪切试验和弯曲试验等方法,可以对焊接接头的力学性能进行全面的测试。
在进行测试前,需要选择合适的试样尺寸和制备工艺,并注意记录相关参数。
这些测试可以为焊接工艺的优化和焊接接头的设计提供参考依据,从而提高焊接结构件的质量和性能。
注:本文以通用文章的格式来介绍焊接工艺的焊接接头的力学性能测试方法,内容准确且逻辑清晰。
焊接工艺中的焊缝形貌与力学性能分析焊接是一种常见的金属加工方法,通过加热和加压使金属材料连接在一起。
焊缝是焊接后形成的接头,其形貌和力学性能对焊接质量有着重要的影响。
本文将对焊接工艺中的焊缝形貌与力学性能进行分析。
一、焊缝形貌分析焊缝形貌是指焊接后焊缝的外观形态及其组织特征。
焊缝形貌的好坏直接反映了焊接工艺的合理性和焊接接头的质量。
以下是焊缝形貌的主要观察指标。
1.焊缝外观焊缝外观主要包括焊缝宽度、焊缝凹凸度、焊缝表面质量等指标。
焊缝宽度应符合设计要求,不能过宽或过窄。
焊缝凹凸度应均匀,不能存在明显的凸起或凹陷。
焊缝表面应光滑、光亮,并且不能有裂纹、气孔等缺陷。
2.焊缝组织结构焊缝组织结构是指焊接过程中金属材料的晶粒生长状态和相组成。
焊缝组织结构的好坏与焊接材料的选择、焊接工艺参数的控制密切相关。
理想的焊缝组织应该具有细小均匀的晶粒和致密的结构,以提高焊接接头的强度和韧性。
3.焊缝形状焊缝形状是指焊缝截面的形状和形貌。
常见的焊缝形状有直角焊缝、V型焊缝、X型焊缝等。
选择合适的焊缝形状可以提高焊缝的强度和疲劳寿命。
二、力学性能分析焊缝的力学性能是指焊接接头在受力情况下的承载能力和变形能力。
焊缝的力学性能直接影响焊接件的使用寿命和安全性能。
以下是焊缝力学性能的主要评估指标。
1.拉伸强度焊缝的拉伸强度是指焊接接头在拉伸载荷下的最大承载能力。
高强度的焊缝具有较好的抗拉性能,能够保证焊接接头在受力情况下不易发生断裂。
2.抗剪强度焊缝的抗剪强度是指焊接接头在剪切载荷下的最大承载能力。
焊缝的抗剪强度对于焊接接头的剪切稳定性和耐疲劳性能具有重要影响。
3.韧性焊缝的韧性是指焊接接头在受到外力作用下的变形能力。
良好的焊缝韧性可以减缓焊接接头的断裂速度,提高焊接接头的断裂韧性和疲劳寿命。
4.疲劳寿命焊缝的疲劳寿命是指焊接接头在循环载荷作用下能够承受的次数。
焊缝的疲劳寿命直接决定了焊接接头的使用寿命和可靠性。
综上所述,焊接工艺中的焊缝形貌与力学性能对焊接质量具有重要意义。
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。
焊接接头的力学性能试验包括哪些内容?
(1)焊接接头的拉伸试验(包括全焊缝拉伸试验)试验的目的是测定焊接接头(焊缝)的强度(抗拉强度σb,屈服点σs)和塑性(伸长度δ,断面收缩率φ),并且可以发现断口上的某些缺陷(如白点)。
试验可按GB2651-89《焊接接头拉伸试验方法》进行。
(2)焊接接头的弯曲试验试验的目的是检验焊接接头的塑性,并同时可反映出各区域的塑性差别、暴露焊接缺陷和考核熔合线的质量。
弯曲试验分面弯、背弯和侧弯三种,试验可按GB2653-89《焊接接头弯曲及压扁试验方法》进行。
(3)焊接接头的冲击试验试验的目的是测定焊接接头的冲击韧度和缺口敏感性,作为评定材料断裂韧性和冷作时效敏感性的一个指标。
试验可按GB2650-89《焊接接头冲击试验方法》进行。
(4)焊接接头的硬度试验试验的目的是测量焊缝热影响区金属材料的硬度,并可间接判断材料的焊接性。
试验可按GB2654-89《焊接接头及堆焊金属硬度试验方法》进行。
(5)焊接接头(管子对接)的压扁试验试验的目的是测定管子焊接对接接头的塑性。
试验可按GB2653-89《焊接接头弯曲及压扁试验方法》进行。
(6)焊接接头(焊缝金属)的疲劳试验试验的目的是测量焊接接头(焊缝金属)的疲劳极限(σ-1)。
试验可按GB2656-81《焊缝金属和焊接接头的疲劳试验法》进行。
焊接接头的力学性能测试与分析焊接是一种常见的金属连接方法,广泛应用于工业制造和建筑领域。
焊接接头的力学性能测试与分析是确保焊接接头质量和可靠性的关键步骤。
本文将探讨焊接接头的力学性能测试方法和分析过程,以及其在工程实践中的应用。
一、焊接接头的力学性能测试方法1. 抗拉强度测试:抗拉强度是评估焊接接头质量的重要指标之一。
该测试方法通过在试样上施加拉力来测量焊接接头的最大承载能力。
测试结果可以用于判断焊接接头的强度和耐久性。
2. 冲击韧性测试:焊接接头在受到冲击或振动时可能发生断裂,因此冲击韧性是评估焊接接头可靠性的重要指标之一。
冲击韧性测试可以通过在试样上施加冲击载荷来模拟实际工况下的应力情况,从而评估焊接接头的抗冲击能力。
3. 弯曲强度测试:焊接接头在受到弯曲载荷时可能发生变形或破裂,因此弯曲强度是评估焊接接头可靠性的重要指标之一。
弯曲强度测试可以通过在试样上施加弯曲载荷来模拟实际工况下的应力情况,从而评估焊接接头的抗弯能力。
二、焊接接头力学性能分析过程1. 数据采集:在进行焊接接头的力学性能测试前,需要先采集相关的数据,如焊接接头的材料特性、焊接参数、焊接接头的尺寸和形状等。
这些数据将用于后续的力学性能分析。
2. 试样制备:根据测试要求,制备符合标准的焊接接头试样。
试样的制备过程需要严格控制焊接参数和焊接工艺,以确保试样的质量和一致性。
3. 力学性能测试:使用适当的测试设备和方法对焊接接头进行力学性能测试,如抗拉强度测试、冲击韧性测试和弯曲强度测试。
在测试过程中,需要注意保持试样的稳定和一致性,以获得准确可靠的测试结果。
4. 数据分析:根据测试结果,进行数据分析和处理。
可以使用统计学方法和力学模型来分析和解释测试结果,评估焊接接头的力学性能,并提出改进措施。
三、焊接接头力学性能测试与分析在工程实践中的应用焊接接头的力学性能测试与分析在工程实践中具有重要的应用价值。
它可以用于评估焊接接头的质量和可靠性,指导焊接工艺的优化和改进,提高焊接接头的性能和耐久性。
电焊接头的力学性能与强度分析电焊接头是一种常见的连接方法,在工业生产和建筑领域得到广泛应用。
它通过电弧将金属材料熔化并连接在一起,形成一个稳固的结构。
然而,电焊接头的力学性能和强度对于确保连接的可靠性和安全性至关重要。
本文将对电焊接头的力学性能和强度进行分析。
1. 电焊接头的构成和作用电焊接头由两个或多个金属工件通过电焊熔化连接而成。
它主要用于连接钢材、铝材等金属材料。
电焊接头的构成包括焊缝、熔合区和热影响区。
焊缝是焊接过程中形成的金属熔化区域,熔合区是焊接过程中热影响下的金属区域,热影响区是焊接过程中受热影响而发生的组织和性能变化的区域。
2. 电焊接头的力学性能电焊接头的力学性能包括强度、韧性和硬度等指标。
强度是指电焊接头在外力作用下能够承受的最大力量。
韧性是指电焊接头在受力过程中能够吸收能量而不发生破坏的能力。
硬度是指电焊接头的抗划伤能力。
这些性能指标直接影响着电焊接头的使用寿命和安全性。
3. 电焊接头的强度分析电焊接头的强度分析是对其承载能力进行评估和计算。
强度分析需要考虑焊接材料的强度、焊缝的形状和尺寸、焊接工艺参数等因素。
焊接材料的强度是指焊缝和母材的抗拉强度、屈服强度和冲击韧性等力学性能。
焊缝的形状和尺寸对于承载能力的影响很大,通常采用焊缝的有效截面面积进行计算。
焊接工艺参数包括焊接电流、焊接速度、焊接时间等,这些参数会影响焊缝的质量和强度。
4. 电焊接头的强度测试为了验证电焊接头的强度,需要进行强度测试。
常见的强度测试方法包括拉伸试验、冲击试验和硬度测试等。
拉伸试验通过施加拉力来测试电焊接头的抗拉强度和屈服强度。
冲击试验通过施加冲击载荷来测试电焊接头的韧性。
硬度测试通过测量焊缝和母材的硬度来评估电焊接头的硬度。
5. 电焊接头的强度提升措施为了提高电焊接头的强度,可以采取一些措施。
首先,选择合适的焊接材料,确保其具有良好的力学性能。
其次,优化焊接工艺参数,使焊接过程中的温度和应力分布均匀,减少焊接缺陷的产生。
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%。
关于焊接质量要求的标准焊接质量是衡量焊接工艺和焊接接头的质量好坏的一个重要指标。
焊接质量要求的标准是为了保证焊接接头的安全性、可靠性和良好的工作性能,提高焊接产品的使用寿命和质量稳定性。
以下是关于焊接质量要求的标准的详细介绍。
一、焊接质量要求的概述焊接质量要求的标准主要包括三方面的要求:外观质量要求、尺寸几何要求和力学性能要求。
外观质量要求主要是指焊缝的形状、表面状态、缺陷等方面的评估;尺寸几何要求主要是指焊缝的尺寸、几何形状、偏差等方面的要求;力学性能要求主要是指焊接接头的承载能力、抗拉强度、冲击韧性等方面的要求。
下面分别详细介绍这三个方面的要求。
二、焊接质量要求的标准1.外观质量要求外观质量要求主要涉及焊缝的形状、表面状态、缺陷等方面。
焊缝形状应符合设计要求,表面应平整光滑,无裂纹、裂纹、气孔、夹渣等缺陷。
焊缝的边缘应清晰、连续,不得有割裂、脱焊等现象。
若焊缝有侧面和背面,则其形状和表面质量也应符合设计要求。
2.尺寸几何要求尺寸几何要求主要涉及焊缝的尺寸、几何形状和偏差。
焊缝的尺寸应符合设计要求,包括焊缝的宽度、高度、深度等。
焊缝的几何形状应符合设计要求,如直线焊缝应平直、曲线焊缝应平滑。
焊缝的偏差应控制在允许范围内,如焊缝的偏斜度、扭曲度等。
3.力学性能要求力学性能要求主要涉及焊接接头的承载能力、抗拉强度、冲击韧性等方面。
焊接接头应具有足够的承载能力,能够满足设计要求下的静载荷、动载荷等工况下的要求。
焊接接头的抗拉强度应符合设计要求,一般要求焊缝的强度等于或高于母材。
焊接接头的冲击韧性应符合设计要求,以保证焊接接头在受到冲击时不易断裂。
三、焊接质量要求的测试和评估为了验证焊接接头的质量和性能是否满足要求,需要进行一系列的测试和评估。
常用的焊接质量测试方法包括:目视检查、X射线检查、超声波检测、放射性同位素检测等。
这些方法可以对焊接接头的外观质量、内部缺陷、材料成分以及机械性能等进行全面的评估。
不同焊接材料的接头组织及力学性能研究摘要:搅拌摩擦焊接依靠高速旋转的非消耗搅拌头与被焊工件摩擦产生热量,使金属达到塑性状态,随着搅拌头的运动,塑性材料从前进侧迁移到后退侧,同时搅拌头会在塑性金属上作用一定的顶锻力,使金属实现紧密可靠的连接。
搅拌摩擦焊接过程中,轴肩产热占据了焊接过程总产热的85%左右,足够的热输入可以有效保证充分的材料流动。
然而,在工件厚度方向上,轴肩的影响范围有限,搅拌针就成了决定工件下方材料流动好坏的关键。
因此,轴肩对焊接过程的主要贡献是产热,而搅拌针对焊接过程的主要贡献是促进材料流动。
从材料塑性流态决定最终焊缝成形角度来看,搅拌针是决定最终焊缝成形的关键因素。
关键词:熔化极气体保护焊;接头组织;力学性能;工艺试验引言高强度低合金(HSLA)钢的历史可以追溯到19世纪,首次将碳含量在0.64%~0.90%的低合金钢用于桥梁建造,在随后的1个多世纪里,研究人员持续对材料的化学成分和性能进行改进,降低碳含量,增加Cr、Mn、Nb、Ce等合金以提升强度、增加抗腐蚀性等,以更好地适应工业应用。
硫化氢腐蚀主要存在于深海生态系统、油气田环境和污水环境中,金属材料均易在湿硫化氢环境下发生不同类型的腐蚀。
由于硫化氢在金属表面的解离能垒通常很小,解离的S快速沉积在表面,从而引起H2S“中毒”。
此外,金属焊接接头处往往具有复杂的组织,存在应力和缺陷,更容易产生疲劳裂纹,而成为硫化氢腐蚀的重点区域。
统计数据表明,尽管焊接接头只占压力容器总体积的1%左右,却有约70%的腐蚀断裂是由它们引起的。
焊接接头在焊接过程中要经历高温、熔化、再冷却凝结的过程,其中的显微组织会发生很大变化。
焊接接头主要由焊缝区、熔合区、热影响区及其邻近的母材组成,是整个设备中质量最不容易控制的地方。
焊缝处强度增大,韧性降低,是整个容器受力情况最恶劣的地方,也是腐蚀情况最严重的部分,其应力腐蚀敏感性明显大于其他部位。
影响应力腐蚀开裂的因素有很多,诸如温度、pH值、材料本身等。