焊接冶金学 焊接性及其试验方法5
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焊接冶金学-材料焊接性名词解释:;;1、焊接性:焊接;性是指同质材料或异质材料在制造工艺条件下,能够焊接形成完整接头并满足预期使用要求的能力。
2、碳当量:把;钢中合金元素的含量按相当于若干碳含量折算并叠加起来,作为粗略评定钢材料冷裂纹倾向的参数指标。
;;3、焊接性的间;接评定:①碳当量法;②焊接冷裂纹敏感性指数法;③消除应力裂纹敏感性指数法;④热裂纹敏感性指数;法;⑤层;状撕裂敏感性指数法;⑥焊接热影响区最高硬度法。
第三;章合金结构钢的焊接1、热;轧钢HA;Z过热区脆化原因:;采用过;大的焊接热输入,粗晶区将因晶粒长大或出现魏氏组织而降低韧性;采用过小的焊接热输入,粗晶区中的马;氏体组;织所占的比例增大而降低韧性。
2、正火;钢HA;Z过热区脆化原因:1;、晶粒;长大2、沉淀相Ti和Vc发生高温溶解,溶入奥氏体基体,在冷却过程中来不及析出,保留在铁集体内,使其;变脆;。
过热区脆化与魏氏组织无关;采用过大的焊接输入,导致晶粒粗大,主要是1200高温下其沉淀强化作用的碳;化物;和氮化物质点分解并溶于奥氏体,在随后的冷却过程中来不及析出而固溶在基体中,Nb等推迟铁素体的产生,;上贝;氏体的产生,上贝氏体增多,导致韧性下降;采用过小的焊接热输入,冷却速度加快,淬硬组织马氏体增多,导致;韧性下降。
3、分析热;轧;钢和正火钢的强化方式及主要强化元素有何不同,二者焊接性有何差异,在制定工艺时应注意什么?答:⑴强化;;方式:热轧钢用Mn、Si等合金元素固溶强化,加入V、Nb以细化晶粒和沉淀强化;正火钢在固溶强化的基础上加;;入一些碳、氮化合物形成元素C、V、Nb、Ti、Mo进行沉淀强化和晶粒细化。
⑵裂纹-热轧钢对冷、热裂纹都不敏;;感,不出现再热裂纹,出现层状撕裂;正火钢冷裂纹倾向大于热轧钢,对热裂纹不敏感出现再热裂纹和层状撕裂。
;;⑶热影响区性能变化:热轧钢脆化、晶粒粗大和粗晶脆化;正火钢粗晶脆化和组织脆化。
⑷制定工艺时应注意:热;;轧钢线能量需要适中,正火钢应选较小线能量。
第一章金属焊接性及其试验方法金属材料在焊接时,要经受加热、熔化、化学反应、结晶、冷却、相变等一系列复杂的过程。
这些过程又都是在温度、成分、应力极不平衡的条件下进行的,所以往往在焊接区造成缺陷,或者使金属的性能下降而不能满足使用要求。
例如:二战期间,美国为了应对战争的需要,制造了4700艘海轮(焊接结构),约有1000艘船体发生了脆性破坏事故,其中190艘的事故是极其严重的,有的甚至裂成两段。
因此,单从金属材料本身的性能,不能直接说明它在焊接时可能出现的问题以及在焊后能否满足使用要求。
这就要求从焊接角度出发来研究金属的某些特定性能,从而就提出了焊接性的概念。
第一节金属焊接性概念一、金属焊接性1.定义:在GB/T3375-1994《焊接术语》中下的定义是:焊接性是指材料在限定的焊接施工条件下,焊接成规定设计要求的构件,并满足预定服役要求的能力。
焊接性受材料、焊接方法、构件类型及使用要求四个因素的影响。
内涵:a.结合性能:材料焊接时对缺陷的敏感性。
b.使用性能:焊成的接头在指定的使用条件下可靠运行的能力。
研究焊接性的目的:查明一定的材料在指定的焊接工艺条件下可能出现的问题,以确定焊接工艺的合理性或材料的改进方向。
说的通俗些,焊接性就是指金属材料“好焊不好焊”以及焊成的接头“好用不好用”。
如果金属焊接工艺过程简单而接头质量高,性能好时,就称作焊接性好。
反之,就称作焊接性差。
2.影响金属焊接性的因素焊接性是金属材料的一种工艺性能,影响因素颇多,但大体可归结为材料、工艺、结构及服役等四个方面。
(1)材料因素母材本身的理化性能对其焊接性有着决定性的作用。
例如铝的性质很活泼,容易氧化,所以它的焊接比钢困难得多。
又如,钢材为较复杂的合金系,并通过热处理、变形加工等方式获得强化,则不易获得与母材完全匹配的焊缝金属,以至整个接头。
如果两种以上金属材料的焊接,则和它们各自的性能有关,一般而言,晶体结构、理化性能接近的金属材料比较容易实现焊接。
第一章金属焊接性及其试验方法不同的金属材料用不同的焊接方法进行焊接时,由于材料本身的成分和性能差异及焊接时发生了一系列复杂的冶金过程,从而对焊接操作的难易程度和材料的组织和性能产生不同的影响。
为了从焊接角度对此现象进行分析,因而提出了焊接性的问题。
本章将重点介绍金属焊接性的基本知识及试验方法。
第一节金属焊接性概述一、金属焊接性的概念焊接性是表示材料对焊接加工的适应性,是指材料在一定的焊接工艺条件下(包括焊接材料、焊接方法、焊接工艺参数和结构形式等),能否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的一种特性。
金属焊接性是个相对的概念,同一种材料在不同的焊接工艺条件下焊接性可以表现出很大的差异。
如焊接铝合金时,如采用氧-乙炔进行气焊时,则焊接性差,如改用交流氩弧焊时,则有良好的焊接性。
随着新的焊接方法和焊接工艺的开发和完善,一些原来焊接性差的材料,也会变成焊接性好的材料;当然,随着新材料的出现和对焊接结构使用条件要求越高,又将会带来新的焊接性问题。
二、金属焊接性的内容金属焊接性包括工艺焊接性和使用焊接性两方面的内容。
1.工艺焊接性是指在一定焊接工艺条件下,能否获得优质致密、无缺陷的焊接接头的能力。
它不是金属本身所固有的性能,它不仅和母材的成分和性能有关,还受焊接热源的性质、保护方式、热处理状态、接头形式及焊接方位、预热、后热等因素影响,反应了金属在焊接过程中对接头性能的改变,尤其是形成缺陷的敏感性。
对于熔化焊而言,工艺焊接性可分为热焊接性和冶金焊接性。
(1)热焊接性是指在焊接热过程中,对焊接热影响区的组织性能及产生缺陷的影响程度。
它主要和被焊材质及焊接工艺条件有关,常用来评定被焊金属对热的敏感性(晶粒长大和组织性能变化等)。
(2)冶金焊接性是指冶金反应对焊接性能和产生缺陷的影响程度。
包括合金元素的氧化、还原、氮化、蒸发及氢、氧和氮的溶解等对气孔、夹杂物和裂纹等的敏感性,主要影响焊缝金属的化学成分和性能。