CN102371436A - 一种异种钢再热裂纹敏感性试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种异种钢再热裂纹敏感性试验方法，参考了GB 4675.1-84焊接性试验斜Y型坡口焊接裂纹试验方法，包括试件制备、试验过程和评价的步骤。本发明与现有技术相比具有可对异种钢焊接的再热裂纹敏感性进行方便、可靠试验及评估的优点。同时，通过该试验方法，可对异种钢焊接时选用最佳的焊材和热处理温度提供了可靠的依据。

Description

一种异种钢再热裂纹敏感性试验方法

技术领域

本发明属于金属材料可焊性试验方法。

背景技术

以往，为评定钢种的再热裂纹敏感性试验方法均仅适用于同种钢。但在实际工程上，经常出现的是需将两种不同种类的钢焊接在一起。因此在焊前对异种钢进行再热裂纹敏感性试验是非常必要的，通过异种钢再热裂纹敏感性试验，可确定异种钢焊接时的最佳热处理温度及选择最佳的焊接材料，但目前国内外还没有异种钢再热裂纹敏感性试验方法及评估准则。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种试验方法，能够确定异种钢焊接时的最佳热处理温度及选择最佳的焊接材料。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种异种钢再热裂纹敏感性试验方法，包括以下步骤：

步骤1，制备试件：按GB 4675.1-84焊接性试验斜Y型坡口焊接裂纹试验方法进行制备试件，试件的形式与尺寸按图1所示，试验所用焊条可选与金属材料1或金属材料2相匹配的焊条(高匹配焊条、低匹配焊条)，也可选等级在金属材料1与金属材料2之间的焊条(中匹配焊条)；(所谓高匹配焊条、中匹配焊条、低匹配焊条是这样的：异种钢焊接时，通常是将两种不同材料等级的钢种焊接在一起，因此，异种钢焊接时，如果按高等级侧材料选择焊条则可定义为高匹配焊条，如果按低等级侧材料选择焊条则可定义为低匹配焊条，如果选择材料等级介于两种材料间的焊条则可定义为中匹配焊条。)

步骤2，进行试验：

①按图1组装试件，即按GB 4675.1-84焊接性试验斜Y型坡口焊接裂纹试验方法所示的组装图组装试件；

②焊接拘束焊缝；

③对试件进行焊前预热；

④用与金属材料1或金属材料2相匹配的焊条(高匹配焊条、低匹配焊条)，和等级在金属材料1与金属材料2之间的焊条(中匹配焊条)分别焊接试验焊缝；

⑤焊完的试件经48小时后进行裂纹检测，试验焊缝的焊接必须保证不产生冷裂纹；

⑥试件进行不同温度的焊后热处理；

⑦热处理试板冷却后，进行裂纹检测、解剖试板；

步骤3，进行评价：以表面裂纹率为零、断面裂纹率为零时的热处理温度和焊接材料作为产品焊接的热处理温度和焊接材料。

作为本发明的进一步优化，在上述技术方案的步骤2中对试件进行焊前预热的预热温度采用以下步骤确定：

步骤1，制备试件：按GB 4675.1-84焊接性试验斜Y型坡口焊接裂纹试验方法进行制备试件，试验所用焊条可选与金属材料1或金属材料2相匹配的焊条(高匹配焊条、低匹配焊条)，也可选等级在金属材料1与金属材料2之间的焊条(中匹配焊条)；

步骤2，进行试验：

①按GB 4675.1-84焊接性试验斜Y型坡口焊接裂纹试验方法所示的组装图组装试件；

②焊接拘束焊缝；

③对试件进行不同温度的焊前预热；

④用与金属材料1或金属材料2相匹配的焊条(高匹配焊条、低匹配焊条)，和等级在金属材料1与金属材料2之间的焊条(中匹配焊条)分别焊接试验焊缝；

⑤焊完的试件经48小时后进行裂纹的检测和解剖；

步骤3，进行评价：以表面裂纹率为零，断面裂纹率≤10％时的预热温度+50℃作为异种钢再热裂纹敏感性试件的焊前预热温度。

本发明在试验中选取了各种匹配的焊条分别进行焊接试验，并分别进行不同温度的焊后热处理，因此，可以找到表面裂纹率为零、断面裂纹率为零时的最佳焊接材料和热处理温度。本发明与现有技术相比具有可对异种钢焊接的再热裂纹敏感性进行方便、可靠试验及评估的优点。同时，通过该试验方法，可对异种钢焊接时选用最佳的焊材和热处理温度提供了可靠的依据。

附图说明

图1是试件的组装示意图；

图2是图1的A-A方向剖视图；

图3是图1的B-B方向剖视图。

具体实施方式

1.制备试件。按GB 4675.1-84焊接性试验斜Y型坡口焊接裂纹试验方法进行制备试件，试件的形式与尺寸按图1所示，试验所用焊条可选与金属材料1或金属材料2相匹配的焊条(高匹配焊条、低匹配焊条)，也可选等级在金属材料1与金属材料2之间的焊条(中匹配焊条)。

2.进行试验

①按图1组装试件，即按GB 4675.1-84焊接性试验斜Y型坡口焊接裂纹试验方法所示的组装图组装试件；

②焊接拘束焊缝；

③根据异种钢冷裂纹敏感性试验方法确定的预热温度+50℃进行焊前预热；(该方法在下面介绍)

④用与金属材料1或金属材料2相匹配的焊条(高匹配焊条、低匹配焊条)，和等级在金属材料1与金属材料2之间的焊条(中匹配焊条)分别焊接试验焊缝；

⑤焊完的试件经48小时后进行裂纹检测，试验焊缝的焊接必须保证不产生冷裂纹；

⑥试件进行不同温度的热处理；

⑦热处理试板冷却后，进行裂纹检测、解剖试板，根据焊接接头开裂情况，对试验结果进行评价，评估异种钢焊接时的再热裂纹敏感性，确定最合适的焊接材料和最合适的热处理温度。

3.进行评估：以表面裂纹率为零、断面裂纹率为零(表面裂纹率、根部裂纹率和断面裂纹率的计算公式见下)时的热处理温度和焊接材料作为评估准则和产品焊接的热处理温度和焊接材料。

$C_f=\frac{\mathrm{\Σ}{l}_f}{L}\×100\%$

$C_r=\frac{\mathrm{\Σ}{l}_r}{L}\×100\%$

$C_s=\frac{H_c}{H}\×100\%$

式中：Cf----表面裂纹率，％；

Cs---断面裂纹率，％；

Cr----根部裂纹率，％；

L----试验焊缝长度，mm；

H---试验焊缝的最小厚度，mm；

Hc---断面裂纹的高度，mm；

∑Lf---表面裂纹长度之和，mm；

∑Lr---根部裂纹长度之和，mm；

异种钢冷裂纹敏感性试验方法确定预热温度的方法如下：

步骤1，制备试件：按GB 4675.1-84焊接性试验斜Y型坡口焊接裂纹试验方法进行制备试件，试验所用焊条可选与金属材料1或金属材料2相匹配的焊条(高匹配焊条、低匹配焊条)，也可选等级在金属材料1与金属材料2之间的焊条(中匹配焊条)；

步骤2，进行试验：

①按GB 4675.1-84焊接性试验斜Y型坡口焊接裂纹试验方法所示的组装图组装试件；

②焊接拘束焊缝；

③对试件进行不同温度的焊前预热；

④用与金属材料1或金属材料2相匹配的焊条(高匹配焊条、低匹配焊条)，和等级在金属材料1与金属材料2之间的焊条(中匹配焊条)分别焊接试验焊缝；

⑤焊完的试件经48小时后进行裂纹的检测和解剖；

步骤3，进行评价：以表面裂纹率为零，断面裂纹率≤10％时的预热温度作为产品的焊前预热温度。

4.本发明参考了GB 4675.1-84，相关的试验步骤和计算方法可参见GB 4675.1-84。

Claims (2)

1.一种异种钢再热裂纹敏感性试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，制备试件：按GB 4675.1-84焊接性试验斜Y型坡口焊接裂纹试验方法进行制备试件，试验所用焊条可选与金属材料1或金属材料2相匹配的焊条(高匹配焊条、低匹配焊条)，也可选等级在金属材料1与金属材料2之间的焊条(中匹配焊条)；

步骤2，进行试验：

①按GB 4675.1-84焊接性试验斜Y型坡口焊接裂纹试验方法所示的组装图组装试件；

②焊接拘束焊缝；

③对试件进行焊前预热；

④用与金属材料1或金属材料2相匹配的焊条(高匹配焊条、低匹配焊条)，和等级在金属材料1与金属材料2之间的焊条(中匹配焊条)分别焊接试验焊缝；

⑤焊完的试件经48小时后进行无损检测，试验焊缝的焊接必须保证不产生冷裂纹；

⑥试件进行不同温度的焊后热处理；

⑦热处理试板冷却后，进行裂纹检测、解剖试件；

步骤3，进行评价：以表面裂纹率为零、断面裂纹率为零时的热处理温度和焊接材料作为产品焊接的热处理温度和焊接材料。

2.根据权利要求1所述的一种异种钢再热裂纹敏感性试验方法，其特征在于，所述步骤2中对试件进行焊前预热的预热温度采用以下步骤确定：

步骤1，制备试件：按GB 4675.1-84焊接性试验斜Y型坡口焊接裂纹试验方法进行制备试件，试验所用焊条可选与金属材料1或金属材料2相匹配的焊条(高匹配焊条、低匹配焊条)，也可选等级在金属材料1与金属材料2之间的焊条(中匹配焊条)；

步骤2，进行试验：

①按GB 4675.1-84焊接性试验斜Y型坡口焊接裂纹试验方法所示的组装图组装试件；

②焊接拘束焊缝；

③对试件进行不同温度的焊前预热；

④用与金属材料1或金属材料2相匹配的焊条(高匹配焊条、低匹配焊条)，和等级在金属材料1与金属材料2之间的焊条(中匹配焊条)分别焊接试验焊缝；

⑤焊完的试件经48小时后进行裂纹的检测和解剖；

步骤3，进行评价：以表面裂纹率为零，断面裂纹率≤10％时的预热温度+50℃作为异种钢再热裂纹敏感性试件的焊前预热温度。

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