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welding hot cracking test

簡介

專門用于評定金屬焊接性的一類試驗(yàn)，是檢驗(yàn)焊接熱裂紋敏感性的試驗(yàn)，對于不銹鋼、耐熱合金、鋁合金等材料而言，這類試驗(yàn)尤為重要。 焊接熱裂紋試驗(yàn)?zāi)軌蜻_(dá)成兩個(gè)目的：其一，測定某一組合要進(jìn)行焊接的金屬，也就是不同型號材料的熱裂紋敏感性，對試驗(yàn)結(jié)果加以比較，從而挑選出契合工程設(shè)計(jì)要求的較為理想的待焊金屬，為此，規(guī)定了統(tǒng)一的試樣尺寸及焊接試驗(yàn)條件。這里的關(guān)鍵在于，要精準(zhǔn)測定熱裂紋敏感性，細(xì)致比較結(jié)果，精心挑選最合適的待焊金屬，同時(shí)為達(dá)成這些目標(biāo)制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，包括試樣尺寸和焊接試驗(yàn)條件等方面的標(biāo)準(zhǔn)。（2）用于確定待焊金屬，確定焊接添加材料，確定焊接接頭型式以及確定焊接工藝條件的適應(yīng)性與組合情況，進(jìn)而選用在熱裂紋傾向性方面最小的、符合要求的焊接工藝規(guī)范 。

常用的焊接熱裂紋試驗(yàn)方法有4種：

繆萊克斯試驗(yàn)，也就是圖1所示的試驗(yàn)，在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，會把兩塊試板裝夾進(jìn)專用夾具當(dāng)中去進(jìn)行角接頭焊接，那里邊的專用于此試驗(yàn)的夾具，能夠在不同的速度之下，讓兩塊試板做出以外翻此種動(dòng)作，并且這個(gè)動(dòng)作是以焊縫縱軸作為中心來進(jìn)行的，這就等同于給焊縫金屬施加了一個(gè)和凝固收縮方向相反的彎曲力矩。如此一來，在焊縫金屬凝固收縮之際，因?yàn)閵A具強(qiáng)加到焊縫之上的拘束度，就會迫使焊縫產(chǎn)生縱向熱裂紋。借助改變翻轉(zhuǎn)速度這種方式，也就是改變外加拘束度，以此來檢驗(yàn)焊縫開裂的程度，進(jìn)而比較焊縫金屬的熱裂紋敏感性。

圖1 繆萊克斯試驗(yàn)圖

1—焊條;2—焊縫;3—試板A—翻轉(zhuǎn)前位置;B—翻轉(zhuǎn)后位置

圖2 縱向可調(diào)拘束試驗(yàn)簡圖

(2)縱向能夠進(jìn)行調(diào)節(jié)的拘束試驗(yàn)(圖2)，它是一種具備可調(diào)節(jié)拘束度功能的(縱向應(yīng)變)焊接熱裂紋試驗(yàn)方法，這種方法能夠?qū)缚p區(qū)以及熱影響區(qū)的熱裂紋傾向予以檢測。在試驗(yàn)的時(shí)候，沿著試板長度方向(縱向)開展焊接，從A點(diǎn)開始起焊，當(dāng)焊接到B點(diǎn)時(shí)，針對試板懸臂端突然施加沖擊力F，迫使試板向下彎曲直至與曲率半徑R的模塊緊密貼合，給焊縫施加拉伸應(yīng)變ε，與此同時(shí)焊接依舊持續(xù)進(jìn)行，一直到C點(diǎn)焊接才停止。焊縫所發(fā)生的應(yīng)變能夠依照下列公式來進(jìn)行計(jì)算：

其中四種常見焊接方法遼寧機(jī)械加工，t代表試板厚度鉚工招聘，單位是mm，R表示模塊的曲率半徑，單位同樣是mm。應(yīng)變ε的大小能夠借助更換不同曲率半徑的模塊予以調(diào)節(jié)。一般而言，使用產(chǎn)生裂紋的最小應(yīng)變值（也被稱作臨界應(yīng)變量）εmin以及最大裂紋長度、裂紋數(shù)量、裂紋總長度等指標(biāo)當(dāng)作評價(jià)焊接熱裂紋敏感性的尺度。

圖3 橫向可調(diào)拘束試驗(yàn)簡圖

試板之長向，與焊之正向后，有一種試驗(yàn)。此事名為橫向可調(diào)拘束試驗(yàn)，圖三可證之。此試驗(yàn)之目的，只為測定焊縫凝固，有無裂縫之趨向。其試驗(yàn)之程序，與縱向可調(diào)拘束試驗(yàn)，并無二致。應(yīng)變ε之測定，亦復(fù)相同。經(jīng)由此試驗(yàn)，可得評定焊縫凝固裂紋趨向之指標(biāo)。諸如臨界應(yīng)變值εmin，此乃裂紋產(chǎn)生之時(shí)；最大裂紋長度，此為裂紋之長；裂紋總數(shù)四種常見焊接方法自動(dòng)焊，此為裂紋之共計(jì)；裂紋總長度，此為諸多裂紋之長總和。試驗(yàn)之際，更可將熱電偶，插入焊接熔池之內(nèi)部。以此而測出焊縫金屬，凝固冷卻之曲線。通過利用此曲線，能夠換算出最大裂紋長度所對應(yīng)的溫度區(qū)間，也就是凝固脆性溫度區(qū)間，即BTR，以及臨界應(yīng)變增長率，即CST，如圖4所示。這些屬于裂紋傾向的指標(biāo)，是評定金屬焊接性的重要依據(jù)，特別是針對熱裂紋傾向較大的奧氏體不銹鋼、鎳基合金以及鋁合金的焊接性評定而論?？烧{(diào)拘束試驗(yàn)同樣是研究焊接熱裂紋產(chǎn)生機(jī)理的重要方法當(dāng)中的一種，受到了各國焊接科研工作者的重視。

（4）此試驗(yàn)為T形接頭試驗(yàn)（圖5所示）。它是那種借助T形接頭焊接期間所產(chǎn)生的拘束應(yīng)變，來測定角焊縫熱裂紋發(fā)生傾向的試驗(yàn)。在進(jìn)行該試驗(yàn)過程中，于T形接頭一側(cè)熔敷第一道焊縫之后，緊接著便在另一側(cè)朝著相反的焊接方向熔敷第二道焊縫，以此讓第一道焊縫 。

圖4 橫向可調(diào)拘束試驗(yàn)的裂紋分布及BTR和CST

圖5 T形接頭試驗(yàn)簡圖

第一，是定位焊縫，第二，為橫向加強(qiáng)板，第三，乃第一道焊縫，第四，是第二道焊縫。

拘束應(yīng)變因收縮而產(chǎn)生，此應(yīng)變加于第二道焊縫之上。待其完全冷卻之后，對焊縫表面展開觀察，若發(fā)現(xiàn)有裂紋情況，則測量裂紋的總得長度Σl，并且測量焊縫的長度L，如此一來便能夠依照下列公式去計(jì)算裂紋率(%)：