CN107877026B - 一种评价700MPa级以上高强结构钢焊接性能的试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种评价700MPa级以上高强结构钢焊接性能的试验方法，包括以下步骤：搭接接头焊接裂纹观察→斜Y型焊接裂纹观察→焊接焊缝正背冷弯试验评价→焊接焊缝横纵向拉伸评测→焊接焊缝冲击评测→焊缝区金相组织观察。本发明提供的评价700MPa级以上高强结构钢焊接性能的试验方法，利用实验室的低成本的方法来评价高强钢材料的焊接性能。按照如上方法，可以预测出高强钢在实际制造应用中的焊接性能，避免了因焊接性能不佳而出现经济损失。
Description
技术领域
本发明属于钢材焊接领域，涉及到一种评价700MPa级以上高强结构钢焊接性能的试验方法，这种试验方法可以广泛的用于在高强结构钢板焊接性能的评价。
背景技术
高强结构钢在实际的使用过程中，都用在作用力较大等恶劣环境，都涉及到焊接工艺，焊接性能的好坏直接影响到其使用寿命和安全性，特别是对于使用在例如起重机吊臂等关键部位的钢材，不仅要求有较高的强韧性，保证焊接性能，才能保证其安全性能。因此发明出一种简单又可以全面评价高强钢材焊接性能的试验方法是很有必要的。
发明内容
本发明提供了一种评价700MPa级以上高强结构钢焊接性能的试验方法。
本发明采取的技术方案为：
一种评价700MPa级以上高强结构钢焊接性能的试验方法，包括以下步骤：
S1：搭接接头焊接裂纹观察；
S2：斜Y型焊接裂纹观察；
S3：焊接焊缝正背冷弯试验评价；
S4：焊接焊缝横纵向拉伸评测；
S5：焊接焊缝冲击评测；
S6：焊缝区金相组织观察；
以上各步骤的试验结果合格则证明700MPa级以上高强结构钢焊接性能良好。
进一步地，对母材进行搭接接头焊接和斜Y型焊接后低倍观察其焊缝区裂纹情况，以裂纹出现率为0作为裂纹合格的评价标准。
进一步地，焊缝正背冷弯试验要求焊缝处以裂纹出现率为0作为合格的评价标准。
进一步地，焊接焊缝横纵向拉伸试验以强度值可以达到母材性能的90％为合格标准。
进一步地，焊接焊缝冲击值可以达到母材性能的90％为合格标准。
进一步地，对焊缝区域进行金相组织观察试验、要求焊缝区、粗晶区、细晶区、不完全重结晶区和母材区的金相组织相交处达到自然过渡，没有出现明显的差别。
进一步地，焊接的试验方法应选择材料实际制作时的焊接工艺；焊丝的选择应选择接近母材力学性能。
进一步地，母材焊接前烘热至20℃，以避免残余应力；
进一步地，焊接接口的力学试验应按照母材力学试验的标准进行。
本发明提供的评价700MPa级以上高强结构钢焊接性能的试验方法，利用实验室的低成本的方法来评价高强钢材料的焊接性能。按照如上方法，可以预测出高强钢在实际制造应用中的焊接性能，避免了因焊接性能不佳而出现经济损失。
附图说明
图1为搭接接头焊接处焊缝裂纹低倍观察试验结果；
图2为斜Y型焊接裂纹低倍观察试验结果；
图3为焊缝区正背冷弯试验结果；
图4为焊接区域拉伸试验结果；
图5为焊缝区冷冲试验结果；
图6为焊缝区域金相组织观察试验结果。
具体实施方式
实施例1
一种评价700MPa级以上高强结构钢焊接性能的试验方法，包括以下步骤：
制定焊接工艺→焊接试样加工→实验室自动焊→搭接接头焊接裂纹观察→斜Y型焊接裂纹观察→焊接焊缝正背冷弯试验评价→焊接焊缝横纵向拉伸评测→焊接焊缝冲击评测→焊缝区金相组织观察→材料焊接性评价的试验流程。
几项试验的评价标准定为：
1)搭接接头焊接和斜Y型焊接后低倍观察其焊缝区裂纹情况，以裂纹出现率为0作为裂纹合格的评价标准；
2)焊缝正背冷弯试验要求焊缝处以裂纹出现率为0作为合格的评价标准；
3)焊缝区域进行金相组织观察试验、要求焊缝区、粗晶区、细晶区、不完全重结晶区和母材区的金相组织相交处达到自然过渡，没有出现明显的差别；
4)焊缝区域拉伸试验以强度值和焊缝冲击值可以达到母材性能的90％作为合格标准；
此种工艺流程主要考虑以下四点：
1)焊接的试验方法应尽量选择材料实际制作时的焊接工艺；
2)焊丝的选择应选择接近母材力学性能；
3)母材焊接前烘热至20℃，以避免残余应力；
4)焊接接口的力学试验应按照母材力学试验的标准进行。
根据母材的特性以及多次焊接试验的结果选择了以下的焊丝和焊接工艺参数，焊丝选择原则为力学性能尽量靠近母材的力学性能。见表1、2所示：
表1焊丝参数
表2焊接工艺参数
焊接后对焊缝区域进行搭接接头焊接裂纹观察，如图1所示；斜Y型焊接裂纹观察，如图2所示；焊接焊缝正背冷弯试验评价，如图3所示；焊接焊缝横纵向拉伸评测，如图4所示；焊接焊缝冲击评测，如图5所示；焊缝区金相组织观察，如图6所示；本次试验的焊缝试验数据见表3所示：
根据图1、2所示，对母材进行搭接接头焊接和斜Y型焊接后低倍观察其焊缝区裂纹情况，以裂纹出现率为0作为裂纹合格的评价标准。
根据图3、4、5所示，对焊缝区域进行焊接焊缝横纵向拉伸试验、焊接焊缝冲击试验、焊接焊缝正背冷弯试验。其试验环境标准要求与母材进行的试验一致。其中焊缝区域拉伸试验以强度值和焊缝冲击值可以达到母材性能的90％为合格标准；焊缝正背冷弯试验要求焊缝处以裂纹出现率为0作为合格的评价标准。
根据图6所示，对焊缝区域进行金相组织观察试验、要求焊缝区、粗晶区、细晶区、不完全重结晶区和母材区的金相组织相交处达到自然过渡，没有出现明显的差别。
以上试验的焊缝试验数据见表3所示：
表3焊缝区域力学性能试验结果数据
根据表3数据可见，此种焊接工艺方法的焊缝力学性能完全能达到母材的力学性能标准。
根据此钢种在实际大生产焊接性能结果对比，裂纹实际观察及产品实际使用等，在实际生产中均能达到有效效果，能与该评价结果达成一致。本发明提供的评价700MPa级以上高强结构钢焊接性能的试验方法完全可以预言实际生产的焊接情况。
上述参照实施例对一种评价700MPa级以上高强结构钢焊接性能的试验方法进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种评价700MPa级以上高强结构钢焊接性能的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：搭接接头焊接裂纹观察；
S2：斜Y型焊接裂纹观察；
S3：焊接焊缝正背冷弯试验评价；
S4：焊接焊缝横纵向拉伸评测；
S5：焊接焊缝冲击评测；
S6：焊缝区金相组织观察；
母材焊接前烘热至20℃，以避免残余应力；焊接的试验方法应选择材料实际制作时的焊接工艺；
步骤S3中，焊缝正背冷弯试验要求焊缝处以裂纹出现率为0作为合格的评价标准；
步骤S4中，焊接焊缝横纵向拉伸试验以强度值可以达到母材性能的90％为合格标准；
步骤S5中，焊接焊缝冲击值可以达到母材性能的90％为合格标准；
步骤S6中，对焊缝区域进行金相组织观察试验、要求焊缝区、粗晶区、细晶区、不完全重结晶区和母材区的金相组织相交处达到自然过渡，没有出现明显的差别；
以上各步骤的试验结果合格则证明700MPa级以上高强结构钢焊接性能良好。
2.根据权利要求1所述的试验方法，其特征在于，对母材进行搭接接头焊接和斜Y型焊接后低倍观察其焊缝区裂纹情况，以裂纹出现率为0作为裂纹合格的评价标准。
3.根据权利要求1所述的试验方法，其特征在于，焊丝的选择应选择接近母材力学性能。
4.根据权利要求1所述的试验方法，其特征在于，焊接接头 的力学试验应按照母材力学试验的标准进行。
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