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电火花焊接接头抗拉强度测试

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。
件 的表 面 实 现 了 工 具 电 极 材 料 在 金 属 部 件 上 的 堆 焊
，
目的
。
电火 花 堆 焊 层 与 母 材 的 界 面 结 合 类 型 属 于 冶 金
、
结 合 其 主 要 类 型 分 为 ：非 均 匀 混 合 互 熔 结 晶 型 超 薄
，
层 熔化互 扩散结 晶型 和 弱 扩散无 明显 重结 晶型
，
当未 采 用 层 间 锤 击 且 焊 层 较 厚 或 层 间 表 面 修磨 较 粗 糙
( 未充分填平 沟槽 和 凹 坑 ) 的焊 缝 有 层 间 疏 松 未熔 合
、
，
表 明焊 缝 在 局 部 微 小 区 域 内 曾发 生 过 强 烈 的 剪 切 变
，
等 缺 陷 ；如 果 在 堆 焊 过 程 中严 格 控 制 焊 层 厚 度 ( 1 0
、 ，
复 中 的 应 用 比 较 广 泛 但 对 其 焊接 接 头 的抗 拉 强 度 的研 究 在 国 内外 很 少 介 绍
，
。
通 过 巧 妙设 计 焊 接 接 头 的形 状 测
，
量 出 焊接接 头 抗 拉 强 度 为普 及 和 应 用 该 项 技 术 提供 了坚 实 的基 础
，
。
关键 词
：
电火 花 焊 接
， ，
电 火 花 堆 焊 的 操 作 工 艺 为 ：采 用 负 极 性 接 法 并 用
，
力 如 果 电镀 层 过 厚 将 会 产 生 较 大 的 应 力 容 易 导 致
， ，
氩气保 护 氩气 流量 约 为
，
5 L ／m i n
m
；
堆 焊 时涂 敷线速 度
。
，
和母 材体剥 离
。
而 电火 花 堆 焊 这 种 冶 金 结 合 方 式 是 层
，
在制作试 件时 用 机 械 方 法 加工 出带 沟槽 的试 件
如图
1
，
所示
。
试 件整 体长
m m
，
200 4
m m
m m
，
宽
35
m m
，
厚
5
。 件最终 图
其 中沟 槽 宽
收 稿 日期 ： 2 0 0 8 48
2008
10
最深处
，
直边 深
3
m m
为 了
电 火 花 堆 焊 接 头 力 学性 能 分 析
，
成 表面呈银 灰 色 偶 尔局 部 区 域呈 淡 黄色 外 观 呈 桔
，
，
、
有 明显 的变 形 镜 分析 如 图
，
。
皮 状 这 是 因 为 操 作 中 气 体 保 护 不 良导 致 表 面 氧 化
，
，
。
对 两 种 电极 堆 焊 试 样 的断 口 ( 母 材 侧 ) 进 行 扫 描 电
3
： 所 示 可 以 看 出 断 13 上 有 大 量 的 韧 窝
， ，
…
。
目前 在 电 站 关 键 设 备 例 如 汽 轮 桫 发 电 机 转 子
的失 重 型 修 复
一
，
般采用 价格 适 中的 电镀 类 修 复手 段
，
图
1
测 试 界 面 结 合 强 度 试 件侧 视 图
其 修 复层 与 基 体 结 合 方 式 主 要 是 机 械 结 合 ( 局 部 有 少
量 微 冶 金 结 合 ) 结 合 强 度 不 高 并 且 镀 层 内部 存 在 应
，
。
通 过 巧 妙设 计 试 件 焊
悼 。。
。
层要 进 行层 间密 集 锤 击 和 修磨 堆 焊 过 程 中要 注 意 避
接 接 头 的形 状 首 次得 到 了相 应 结 合 面 的 抗 拉 强 度
1
免 电极 过 热
。
当堆 焊 填 满 沟 槽 后 将 背 面 母 材 部 分 ( 约
， ，
2
m m
)整
—
05
—
20
利 用 放 大镜 进 行 肉 眼 观 察 电 火 花 堆 焊 表 面 宏 观 形
年第 9 期
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貌 发 现 其 表 面 由无 数 密 集 的 涂 敷 点 和 放 电 凹 坑 所 构
，
且 都 断在 直 角 边 靠 近 熔 合 线 的 焊 缝 上 每 个 试 样 并 没
：
抗拉强度
焊接 接 头
中图 分 类 号
TG4 07
0
序
言
测 试 界 面 结 合 强 度 其 中试 件 沟 槽 的 右 边 为 直 角 边 圆
，
，
滑 过 渡 到 沟槽左 边
。
这 样 的设 计 主 要 是 用 于 模 拟 实 际
，
、
电火 花 堆 焊技 术 的 工 作 原 理 是 利 用 工 具 电 极 和 金 属 工 件 之 间 的 间 隙性 放 电 使 得 电 极 与 工 件 之 间 不 断
，
为
1
～
3
c m
／s
，
比强 化 时 间 约 为 2
i n ／c
m
；
同时保持 电
一
层 都 可 以 达 到原 子 间 结 合 其 结 合 强 度 取 决 于 工 具 电 极 的 化 学 成分 和 堆焊 焊 缝 的连续 性
，
极 与堆 焊 层 表 面 垂 直 和 对 工 件 合 适 的 压 力 ；每 堆 焊
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电火花焊接接头抗拉 强度测试
河 北 省 电 力研 究 院 锅 检 技 术研 究 所 ( 石 家庄 市
摘要
05002 1
)
郑相锋
王
庆
李 中伟
冯砚厅
电火 花 堆 焊 修 复技 术 具 有 不 损 伤 基 体 材 质 冶 金 结 合 及 其 修 复 成 本 低 等 优 点 在 电 站 设 备 关 键 部 件 修
斗m
、
～
30
形 为韧 性 断 裂
，
转 子 的各 种 失 重 型 损 伤 的 电 火 花 堆 焊 修 复 如 磨损 拉 伤及 蚀 坑 等 另 外 在 保 证 电极 伸 到 沟 槽 底 部 的 同时
， ， ，
产 生 电火 花 从 而 使 得 工 具 电 极 熔 化 并 涂 敷 在 金 属 工
，
尽 量 准 确 地 测 量 出界 面 的 结 合 强 度
模拟试验材 料及 工 艺参数 现代 电站 汽轮机 转 子 的材料
一
体 线 切 割 除去 这 样 剩 余 试 件 中 间 只 有 堆 焊 金 属 然 后
，
般 都 以 中碳 合 金 钢
，
将试 件两 边割 去
样 见图2
，
2
．
5
m m
，
再分割成
3
份 做 成 拉伸试
，
为 主 含 有 Cr
，
，
，
Mo
，
Mn
等合金 元 素 以提高钢 的淬硬
，
。
性 增 加 钢 的强 度
用材料 选 择
，
。
在模 拟 试 验 中 根 据转 子 轴径 的通
3 5 Cr M o
作 为试 样母 体材料 研 究 其 与 常
，
一
用 的 匹 配 电极 材 料 ( E N i C r F e
3
) 在 电火花 堆 焊 条件 下
。
形 成 的 堆 焊 接 头 的 各种 力 学 性 能

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焊接接头的力学性能试验

焊接接头的力学性能试验

一、渗透探伤的基本原理 当被检工件表面涂覆了带有颜色或荧光物质且具有高度 渗透能力的渗透液时，在液体对固体表面的湿润作用和毛细 管作用下，渗透液渗透人焊件表面开口缺陷中，然后，将焊 件表面多余的渗透液清洗干净，注意保留渗透到缺陷中的渗 透液，再在焊件表面涂上一层显像剂，将缺陷中的渗透液在 毛细作用下重新吸附到焊件表面，从而形成缺陷的痕迹，通 过直接目视或特殊灯具，观察缺陷痕迹颜色或荧光图像对缺 陷性质进行评定，这就是渗透探伤的基本原理。
焊接接头的破坏性检测
力学性能试验
包括拉伸试验、硬度试验、弯曲试验、疲劳试验、 冲击试验等
化学分析试验
包括化学成分分析、腐蚀试验
金相检验
包括宏观检验、微观检验等
一、焊接接头的化学成分分析
(一)化学成分分析的选用原则 (1)原材料及焊接材料的复检 (2)耐蚀堆焊层的工艺评定 (3)估计奥氏体型不锈钢焊缝中的铁素体含量 (4)用于缺陷原因分析
缺陷显示迹痕的等级分类
等级分类 1级 2级 3级 4级 5级 6级 7级
线状和圆状缺陷显迹痕长度 分散状缺陷显示迹痕长度
1≤L ≤ 2
2 ≤ L＜4
2 ≤ L＜4
4 ≤ L＜8
4 ≤ L＜8
8 ≤ L＜16
8 ≤ L＜16
16 ≤ L＜32
16 ≤ L＜32
32 ≤ L＜64
32 ≤ L＜64
64 ≤ L＜128
(三)材料的弯曲试验 弯曲试验是一项工艺性能试验。通过冷弯试验，可
检测材料或焊接接头受拉面上的塑性变形能力及缺陷 的显示能力。
试验过程是将按规定制作的试样支持在压力机或万
能材料试验机上，在规定的支点间距上用一定直径的 弯心对试样施力，使其弯曲到背部焊缝开裂时停业施 压，检测试样弯曲的角度β,将获取α=180°-的值。检 查试样承受冷变形能力。
焊接接头力学性能检验

焊接接头力学性能检验

焊接接头力学性能检验力学性能试验取样原则焊接接头取样方法应按照国标GB/T2649-1989<<焊接接头机械性能试验取样方法>>。

试板两端不能利用长度一般根据试板厚度考虑，但最小应不低于25mm.试样切取可采用冷加工或热加工方法，应尽量采用冷加工方法(如机械切削)。

基本力学性能检验1.拉伸性能检验试件可以从焊接试件上垂直于焊逢轴线截取，机械加工后，焊缝轴线应位于试样平行长度的中心。

试样的数量取3个并打上标记。

试样采用机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，试样受试范围内的表面不应有横向刀痕。

试样表面应用机械方法去除焊缝余高，使与母材原始齐平。

拉伸接头形式如下图其中﹕L根据试验机定，平行部分宽度b应不小于25，夹持部分宽度B为b+12，经加工后焊缝最大宽度为Ls，平行部分长度l为Ls+12。

接头抗拉强度应不低于母材的抗拉强度。

2.焊接接头弯曲性能检验试样可从试件上截取，机械加工后，焊缝中心纤应位于试样长度的中心，样件数量取3个并打印标记。

试样应采用机械加工或磨削方法制备，要注意防止表面硬化或材料过热，在受试长度范围内，表面不应有横向刀痕或划痕。

焊缝的正﹑背表面均应用机械方法修整，使之与母材的原始表面齐平，但任何咬边，均不得用机械方法去除。

以下提供弯曲检验的圆形压头弯曲试验方法如下图，将试样放在两个平行的辊子支撑上，在跨距中间，垂直于试样表面施加集中载荷，将试样缓慢连续地弯曲。

压头直径D为板厚a的三倍，支撑辊之间的距离l不大于D+3a。

三个试件的试验之弯曲角α均应达到180度。

3.螺母点焊力学性能检验取需检验的母材加工成如图所示的样件(数量取4~5个并标识)其中各孔加工成下表所定规格点焊后用扭力矩测量扭力，其强度应满足下表要求。

焊接强度测试方法

焊接强度测试方法

焊接强度测试方法在评估焊接件的强度时，我们通常采用以下测试方法：拉伸试验、弯曲试验、冲击试验、硬度测试、无损检测、疲劳测试和抗腐蚀试验。

这些测试方法的应用有助于我们全面了解焊接件的性能和质量。

1. 拉伸试验拉伸试验是评估焊接件强度最常用的方法之一。

它通过在垂直于焊缝的方向上逐渐增加焊接件的拉伸载荷，以确定焊接件的强度和延展性。

通过拉伸试验，我们可以了解焊接件在承受拉伸载荷时的强度和变形情况，以及焊缝的抗拉强度和母材的强度匹配情况。

2. 弯曲试验弯曲试验主要用来测试焊接件的弯曲强度和弯曲性能。

在试验中，我们将焊接件放在弯曲机上，逐渐增大弯曲角度，直到发生断裂或达到预定弯曲角度。

通过弯曲试验，我们可以了解焊接件在承受弯曲载荷时的强度和变形能力，同时也可以检测出焊接缺陷。

3. 冲击试验冲击试验是测试焊接件在冲击载荷下的强度和韧性的方法。

在试验中，我们使用摆锤冲击焊接件，测量其冲击吸收功和冲击韧性。

通过冲击试验，我们可以了解焊接件在承受冲击载荷时的性能，以及焊缝的韧性和脆性转变温度。

4. 硬度测试硬度测试是评估焊接件表面硬度和材料韧性的方法。

在试验中，我们使用硬度计对焊接件表面进行压痕测试，测量其硬度值。

通过硬度测试，我们可以了解材料的硬化程度和焊缝金属与母材的硬度差异。

5. 无损检测无损检测是通过非破坏性方法检测焊接件中是否存在缺陷的方法。

最常用的无损检测方法有射线检测、超声波检测、磁粉检测和涡流检测等。

通过无损检测，我们可以发现焊接件中的裂纹、气孔、夹杂物等缺陷，以便及时采取措施进行修复和改进。

6. 疲劳测试疲劳测试是评估焊接件在交变载荷作用下的疲劳性能的方法。

在试验中，我们在一定的循环次数和载荷条件下对焊接件进行疲劳测试，以确定其疲劳寿命和疲劳强度。

通过疲劳测试，我们可以了解焊接件在交变载荷作用下的疲劳性能和寿命，预测其在工作条件下的可靠性。

7. 抗腐蚀试验抗腐蚀试验是测试焊接件在腐蚀环境中的耐腐蚀性能的方法。

电渣压力焊中焊接接头的力学性能测试

电渣压力焊中焊接接头的力学性能测试

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。