焊接接头及其力学性能
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。
10-2 焊接接头的力学性能(一)
接头最低塑性区变形能力的控制。纵向弯曲没有横弯和侧弯
使用的普遍，大多设计规程不规定进行纵弯。纵弯多在科研 试验和某些焊后承受变形加工部件的 工艺评定中使用。
焊接接头的力学性能 2)管接头的压扁性能
带纵焊缝和环焊 缝的小直径管接头，不
能取样进行弯曲试验 时，按GB/T2653—1989 《焊接接头弯曲及压扁试验方法》进行压扁 试验。压扁试验是将管接头外壁距离压至H 时（如图3-9示），检 查焊缝受拉部位有无
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10-2 焊接接头的力学性能（一）
焊接接头的力学性能
考查结构能否保证安全运行，在要求的期限内达到设计功能
的最直接、最可靠的方法是观察结构的实际运行。但这个方法在
时间和物质消耗两方面都是最不经济的，因此提出了许多试验方 法，其中最基本的是在不同环境中（或经不同环境使用后）的材
料力学性能试验。
力控制。但是根据受试接头 焊缝宽度的不同，相邻热影响区材料对横向和 侧
向弯曲也有不同程度的影响。所以横向和侧向弯曲件能是接头横向变形能力的 工程度量， 不是单纯焊缝塑性形变能力指标。
焊接接头的力学性能
纵向弯曲时接头各区受到相同程度的形 变，开裂首先 发生在压轴下受拉面的最低塑性区，因此纵向芎曲角主要受
。对 于异质材料的焊接接头，除上述力学性能
不均 勻外，接头各部分的其他物理性能（例如 弹性模量等）有时也可能存在较大差别，这些都
经常导致焊接接头力学性能测试结果的较大分散
性，甚至对相同接头，由于测试细节上的不同, 不同的测试者之间也可能得出具有显著差别的试 验结果。
焊接接头的力学性能 1.1焊接接头的力学性能及测试 1.1.1力学性能试样取样的一般原则 正确进行试样取样是关系力学性能试验的 最终结果是否正确合理的首要条 件，因而掌握取样的一般原则十分重要。这里给出熔焊接头的冲击、拉伸、弯
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。
焊接工艺的焊接接头的力学性能测试方法
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。
焊接接头的组织和性能课件
搅拌摩擦焊是一种新型的固相焊接技术，具有低热输入、低变形、 无裂纹等优点，适用于铝合金、镁合金等轻质材料的焊接。
电子束焊接
电子束焊接具有高能量密度、深穿透、高精度等优点，适用于难熔金 属、复合材料等特殊材料的焊接。
高性能焊接接头的设计与制备
1 2
材料选择与匹配
根据材料的物理和化学性质，选择合适的母材和 填充材料，以提高焊接接头的性能。
实验研究
通过实验研究，测试焊接接头的 力学性能、耐腐蚀性能和疲劳性 能等，为实际应用提供依据。
THANKS。
04
环境因素对耐腐蚀性的 影响：如温度、湿度、 氧气浓度等。
04
焊接接头的影响因素
焊接工艺参数的影响
焊接电流
电流大小影响熔深和焊接速度。电流过大可能导致热影响 区扩大，焊接变形增大；电流过小则可能造成未熔合、未 焊透等缺陷。
电弧电压
电弧电压主要影响焊缝的宽度和余高。电压过高可能导致 焊缝宽而低，反之则窄而高。
焊接接头的无损检测技术
超声检测
利用超声波在材料中传播的特性，检测焊接接头 内部的缺陷和异常。
射线检测
通过X射线或γ射线的穿透和成像，检测焊接接头 内部的缺陷和异常。
磁粉检测
利用磁粉在磁场中的吸附特性，检测焊接接头表 面的裂纹和缺陷。
焊接接头的质量评估与改进
质量评估
根据无损检测和力学性能试验的结果，对焊接接头质量进行评估 ，确定是否满足设计要求和使用条件。
焊接工艺优化
通过调整焊接参数，如电流、电压、焊接速度等 ，优化焊接工艺，提高焊接接头的质量。
3
热处理与后处理
适当的热处理和后处理可以改善焊接接头的组织 和性能，进一步提高其力学性能和耐腐蚀性。
焊接接头的组织和性能
.
24
以上就是低合金高强钢焊缝金属可能存在 的几种组织。概括而言，我们希望得到较 多的针状细晶铁素体，不希望得到侧板条 铁素体，先共析铁素体，如果合金成分能 显著增加奥氏体稳定性，降低其分解温度， 这一愿望即可实现。试验表明Mn含量0.8～ 1.0%、Si0.1～0.25%，而Mn/ Si=3～6时，即 可得到细晶铁素体和针状铁素体。我们还 希望得到的贝氏体为下贝氏体，而不希望 产生上贝氏体或粒状贝氏体，以及孪晶高 碳马氏体，其办法是控制
.
25
冷却速度；使在600～450℃区间(贝氏体转变的 高温段)停留时间尽量短，以尽量减少形成粒 状贝氏体和上贝氏体的机会(可控制t8-5来实 现)、降低含C量，使一且发生马氏体转变时
能形成板条状位错型马氏体，它的存在有利 而无害。有资料表明，焊缝含有微量Ti、B有
利形成针状铁素体，而抑制先共析铁素体的 形成，Ti与B同时加入最佳，因为Ti优先和氧 反应对B不被氧化起到保护作用。B凝聚在A
学性能。
.
9
2、焊缝金属的显微组织与性能
低碳钢是亚共析钢，在焊接熔池冷却凝固 的一次结晶完成后，在一定温度下将发生 二次结晶即固态相变，这时的组织应该是 铁素体加少量珠光体。其组织质量分数的 不同和性能的不同取决于冷却速度，即冷 却速度越大，铁素体含量越少，
.
10
珠光体越高，硬度强度也随之增高，且组织 细小。反之则组织变粗，铁素体越多珠光体 越少、硬度强度降低。需要注意的是铁素体 的形态，在不同冷却速度下也是不同的。且 对性能有影响。
低温压力容器、锅炉专业用低合金高强度钢 标准。
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18
1、低合金高强度钢的焊缝合金化
我们以焊条电弧焊为例来讨论。其实从焊条标
焊接接头试验
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。
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焊接10
焊接接头
用焊接方法连接的接头。
焊接接头的形式主要分为四种：对接接头、 角接接头、搭接接头、T形接头。
焊接接头的力学性能
焊接过程是焊接接头具有以下力学特点： （1）焊接接头力学性能不均匀
由于焊接接头各区在焊接过程中进行着不同的 焊接冶金过程，并经受不同的热循环和应变循环 作用，各区的组织性能存在较大的差异，焊接接 头的组织不均匀，造成了整个接头力学性能的不 均匀。
（4）焊接接头具有较大的刚性 通过焊接，焊缝与构件组成整体，所以与 铆接或胀接相比，焊接接头具有较大的刚性。
，存 在应力集中 由于焊接接头存在几何不连续性，致 使其工作应力是不均匀的，存在引力集 中。 当焊缝存在工艺缺陷，焊缝外形不合 理或接头形式不合理时，将加剧应力集 中程度，影响街头强度，特别是疲劳强 度。
（3）由于焊接的不均匀加热，引起焊接残余 引力及变形 焊接时局部加热的过程，电弧焊时焊缝处 最高温度可达材料沸点，而离开焊缝处温度 急剧下降，直至室温。这种不均匀的温度场 将在焊接中产生残余应力及变形。