重要产品用低合金钢焊接性能综合评价

或 电渣焊等 。试 验用 钢 的化 学成分 和性 能列 于 表 １ ， 钢
的 是７ ９ ０℃ ， Ａ 是６ ６ ０℃ 。
缝 或热影 响 区 中出现 裂 纹 ， 主要 是 焊接 冷 裂纹 。对 于 承 受动 载 荷 的 结 构 ， 还要有足够 的抗动载 断裂性能 。
因此 ， 对一 个重 要 的产 品而言 ， 需 要 进行 下 述几 方 面 的
耐腐蚀钢等 ， 在工程结构 中被广泛采用 ， 它在 国民经济
建 设 中具 有很 重要 的作 用 。低 合金 钢 的焊 接 是建 造 这 些 工程结 构 的 主要 工 艺 方 法 之 一 ， 也 是 产 品 制 造 过 程 中必须 特别 重 视 的关 键 环 节 。许 多 工 程 结 构 的破 坏 ， 包 括一些 重 大 的灾 难 性 事 故 ， 都 是 由于 在 焊 接 上接 热 输 入 、 焊 前 预 热 及 道 间 温 度 等
表１ 试 验 用 钢 的化 学 成 分 及 力 学 性 能
１ ． ２ 试 验 结果
为２ ０ ３ Ｊ 相 比较 ， 在模 拟 加 热 之后 的韧 性 都 有 所 降 低 ，
机 械 制 造文 摘— — 焊 接 分册
２ ． １ ． ２ 断 口宏观 形貌 观察 插 销试 验后 ， 将２ ４ ｈ以 内断 裂 的试 样 进 行 断 口形
因此 ， 随着 预热温 度 的提 高 ， 扩 散 氢 量逐 渐 降低 ； 另外 ， 缓 慢冷 却 降低 了焊 接 残余 应 力 ， 因 而使 临界 断裂 强 度 得 以有 效提 高 。
在测 定 峰值温度 的影 响 时 ， 把ｔ 固定 在 １ ０ ｓ ，其 它 参数 也保 持不变 ； 在测定 ｔ 。 的影 响 时 ， 把 峰值 温 度
固定为 １ ３ ５ ０ ｏ Ｃ。在 不 同峰值温 度和 不 同 ｔ ， 条件下， 热 影 响区 的冲击 吸收能量 和硬 度汇 总于表 ２ 。
高是低 ， 其 断裂 应 力 都 是 较 低 的 ， 均在 ６ ０ ０ ＭＰ ａ以下 ； 当预热 ５ ０ ｑ ｃ时 ， 其 断裂 应 力 有 了 明显 提高 ， 都在 ７ ０ ０ Ｍ Ｐ ａ以上 。为便 于说 明 ， 把 前 者称 为 低 应力 断 裂 ， 把后 者称 为高应 力 断裂 。低 应 力 断裂 时对 应 的断 口以结 晶 状（ 脆性 断 裂 ） 为主， 高应 力 断 裂 时对 应 的断 口以纤 维 状（ 延 性断 裂 ） 为 主 。试 验表 明 ， 影 响断 口宏 观形 貌 的
面 的 问题 ： 一是 焊接 接头 的韧 性 ， 防止接 头 的任一 区域
产 生脆化 ， 特别 是 过 热 区 ； 二是焊接裂纹 ， 要 防 止 在 焊
温度 、 正常 的奥 氏体 区温度 和 粗 大 的奥 氏体 区温度 等 。 冷却 速度通 常用 ８ ０ ０—５ ０ ０℃之 间 的冷 却时 间即 ｔ 表 示， 当ｔ 。 设 为 ５～１ ０ Ｓ 时， 代 表焊条 电 弧焊 ；当 ｔ 设 定为 ２ Ｏ～ ４ ０ Ｓ 时， 代表 中等 规 范 的气 体 保 护 焊 或埋 弧 焊 ；当 ｔ 设定为 ＞ ４ ０ ｓ 时， 则 代表 大规 范 的气 电立 焊
且峰值温度越高下降越 明显。峰值温度在 １ ３ ５ ０ ｏ Ｃ 时
韧 性最差 ， 比母 材 的 冲击 吸 收 能量 下 降 了约 ３ ０ ％ 。在
硬 度 方 面 ，仅 ７ ５ ０ ℃ 加 热 后 硬 度 值 低 于 母 材 （ ３ ４ ８ Ｈ Ｖ ５ ） ， 其 它 峰 温 条 件 下 的 硬 度 均 有 所 提 高 。９ ５ ０
条件 下进行 的 ， 可 以完 成 一 次 、 两 次 及 多次 模 拟 加 热 。 试验 时 的加 热 速 度 为 １ ０ ０￣ Ｃ ／ ｓ ， 峰 值 温度 （ Ｔ ｏ ） 最 高 为
１ ３ ５ ０℃ ， 通常 再选 定 几 个 有 代 表性 的温 度 ， 如两 相 区
质量问题造成的。低合金钢的焊接应重点关注两大方
试验， 这包 括模 拟焊 接热 影 响 区性 能 、 焊接 热 影 响 区及 焊接 接头 的 抗 裂性 试 验 、 焊 接 接 头 的抗 动 载 断裂 。根
据 得 出试 验结果 ， 既 可对 钢种 的这 些性 能 作 出评 价 ， 又
试验选 用 的模 拟 焊 接 热 循 环 参 数 冷 却 时 间 ｔ 为 ５ ， １ Ｏ ， ２ ０ ， ４ Ｏ ， ６ ０ ， ９ ０ Ｓ ， 峰 值 温 度 为 ７ ５ ０ ， ９ ５ ０ ， １ １ ５ ０ ，
０ 前 言
低合 金钢 包括高 强度 钢 、 铬 一钼耐 热 钢 、 低温 钢 和
施工 参 数。 下面 以 ０ Ｎ ｉ ５ ｃ ｒ Ｍ 。 Ｖ 钢 为 例加以 具体 说明 。 １ 模 拟焊 接 热 影 响 区性 能试 验
１ ． １ 试 验条 件 模拟 焊接 热循环 是在 设定 的峰值 温 度 和冷 却 速 度
貌 目视 观察 ， 必要 时采用 放 大镜 ， 粗 略地 确定 其 中纤 维 状 断 口和结 晶状 断 口所 占的比例 ， 结 果如 表 ３所 示 。
表 ３ 插销试验 的试样断 口宏观形貌观察结果
由表 ３可 以看 出 ： 不 预热 时 ， 不论 焊 条 烘干 温 度是
结 晶状 断 口相 应 增 多 ； 在相 同的预热 温度 下 （ 如 ５ ０
焊接现场
机 械 制 造文 摘—— 焊接 分册
重 要产 品用 低 合 金 钢焊 接 性 能综 合 评 价
尹 士科 ， 王移 山 。 赵 国胜
（ １ ．中国钢 研科技 集 团有 限公 司 ， 北京 １ ０ ０ ０ ８ １ ； ２ ．尼 森冷却 系统 （ 天 津） 有 限公 司， 天津 ３ ０ １ ７ ０ ０）
由表 ２可 以看 出 ， 与母 材 一 ５ ０℃ 的 冲击 吸 收能 量
１ ８ ２ ０ １ ５年 第 ２期
加热后 硬 度 提 高最 明显 ， 这 与重 新 相 变 后 生 成 马 氏
焊接现场
这一 时 间达 到 ５ ０ ０ ｓ时 ， 扩 散 氢量 仅 有 ０ ． ５ ｍＬ ／ １ ０ ０ ｇ 。