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实验十 合金结构钢冷裂倾向的测定一、实验目的 1、熟悉冷裂纹插销实验方法。 2、掌握焊缝中扩散氢含量、焊接热影响区的淬硬组织以及焊接接头的拘束度对冷裂纹倾向影响的三大因素。 3、了解焊接冷裂倾向的其它常用的测定方法。二、实验装置及实验材料1、插销实验机。 2、数据采集系统。图10-1 延迟断裂时间与应力关系1-起裂曲线；2-断裂曲线3、静态电阻应变仪。4、电容点焊机； 5、手工点焊机。 6、钢板30020020 mm，插销试棒等。三、实验原理 焊接冷裂倾向的测定方法很多，常用的测定方法有：最高硬度法、斜Y坡口对接裂纹实验（小铁研式抗裂实验）、刚性拘束裂纹实验（RRC实验）、拉伸拘束实验（TRC）、插销实验等。本实验用插销实验测定合金结构钢的冷裂倾向。其原理为：将被实验钢材加工成一定形状的插销试棒，实验时把插销插入底板中，使插销顶端与底板上表面齐平，然后在底板上通过插销端部施焊一条实验焊缝，当实验焊缝冷却到150时，对插销施加选定的拉伸载荷，并保持这一载荷直至插销断裂。拉伸应力越小，插销承载的试件越长。当拉伸应力等于或小于某一数值时，插销就不再断裂，此时的应力值称为“临界应力”，以表示。它可以作为评价被实验材料的焊接冷裂纹敏感性的指标。 图10-1为含氢的钢材断裂时间与拉伸应力的关系曲线。横坐标表示拉伸应力作用的时间，纵坐标表示试件所受的拉伸应力。曲线1为材料的起裂曲线， 曲线2为材料的断裂曲线。由图可见，含氢钢材加载断裂时，存在一个上临界应力，超过此应力值，试件很快断裂，没有延迟破坏的现象。此外，还存在一个下临界应力，低于该应力值时，不管加载时间多长，试件将不会断裂。当应力值在和之间时，就会产生由氢引起的延迟断裂。试件的断裂可经过两个阶段，由加载到产生微裂之前为裂纹的潜伏期，然后为裂纹扩展阶段，最后达到断裂。四、实验方法及步骤 1、按图10-2连接实验仪器设备。清理实验底板，并在底板的盲孔内焊接热电偶丝。将插销试棒安装在插销机上，插入底板小孔，插销顶端应与底板上表面齐平。插销试棒和底板的形状、尺寸如图10-3所示。 2、根据插销材料的屈服极限值及实验要求估算施加的实验拉伸应力，并按下列公式换算成应变值，在静态电阻应变仪上预先调好。 应变换算公式： 式中：插销试棒缺口处截面积（mm 2） 传感器的标定系数0.76（1/Kg） 3、按预先选定的规范用手工焊机施焊，记录焊接规范的数值，在电脑上自动记录焊接热循环曲线。 4、当温度下降到150时，开始施加预定拉伸应力，加载应在冷却到100之前完成。 5、记录好从加载完毕到插销试棒断裂的时间。图10-2 插销实验装置图10-3五、实验结果的整理与分析 1、整理实验数据。根据实验条件，将实验记录整理后填入下表中。 2、在同一坐标中画出施焊所得的起裂曲线和断裂曲线。纵坐标为应力值，横坐标为时间。 3、定性
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