焊接公式及实验

1、1、碳当量国际焊接协会3360 ce(iiw)=c Mn/6(Cr mo v)/5(ni Cu)/15 0.4硬化倾向不大日本焊接协会：CEQ(jis)=c Mn/6 si/24 ni/40 Cr/5 mo/4v/14Ceq 0.46%，焊接性好；0.46-0.52%硬化倾向逐渐明显，焊接时需要采取适当的措施。Ceq0.52%有明显的硬化倾向，焊接材料更加困难。硬化倾向较大的钢，焊接后在空气中冷却时焊缝容易硬化的马氏体组织、低温焊接或焊缝刚度较大，容易发生冷裂纹，焊接时需要预热，预热是防止冷裂纹和再热裂纹的有效方法。人是防止冷裂纹和再热裂纹的有效措施。温度过低导致焊缝开裂，过高导致韧性降低，劳

2、动条件恶化，因此确定适当的预热温度成为重要问题。Rb=500MPa，Ceq=0.46不预热Rb=600MPa，Ceq=0.52预热75oCRb=700MPa，Ceq=0.52预热75 oCRb=800MPa，Ceq=0.62预热150 oC新日铁：CEIIW公式更适用于碳钢和碳锰钢，但不适用于低碳低合金钢。Pcm适用于低碳低合金钢。在图表方法中，CEN用作评价钢冷裂纹敏感度的尺度(碳增加时CEN接近CEIIW，碳减少时接近Pcm)。使用图表法确定钢焊缝预热温度2、冷裂纹敏感度指数：PcmPCM=c si/30(Mn Cu Cr)/20 ni/60 mo/15v/105 b使用化学成分范围(质量

3、分数):c=0.07-0.22%，si=0-0.6%，Mn=0.4-1.4%，Cu=0-0.5%，ni=3、冷裂纹敏感性PwPw=Pcm H/60 h/600或Pw=Pcm H/60 R/40000H:熔化金属中氢含量的扩散(ml/100g)R:焊缝拉伸约束H:主板厚度(毫米)Pw0可能会出现裂缝。适用条件：氢含量扩散H=(1-5)ml/100g，h=19-50mm，线能量17-30kJ/cm。4，预热温度：To=1440Pw-392根据日本CEN确定预热温度：1、根据钢的化学成分计算CEN和CEIIW2、CEN的增加，焊缝金属扩散氢含量与度3标准值的偏差；3、CEN与图4标准值的热输入偏差和

4、CEIIW的增加；4、将CEN增量之和与原始CEN相加，以修改CEN；5、根据修正的CEN和图2基本曲线的板厚确定y槽试验的临界预热温度；6、根据焊接金属强度和连接约束图，通过图5的修改确定实际需要的预热温度。图2-图5: 以图形方式确定钢焊接时的预热温度5、再热裂纹敏感性经验公式：PSR=Cr Cu 2Mo 10V 7Nb 5Ti-2PSR0，再热裂纹倾向。6，t8/5(焊接冶金基础)来源：cooling rate in 800 to 500 range from dimensional analysis是正确的a、根据热电推导理论公式：大型厚焊接件的三维传热：薄板焊接时的二维传热：E:熔接

5、痕能量(J/cm):导热系数cro:体积比热容J/(cm3):板高(厘米)T0:初始温度临界板厚度cr:实际上，板厚0.6cr是薄板计算公式，板厚0.9cr是板计算公式。b、理论经验公式：大型厚焊接件的三维传热：薄板焊接时的二维传热：临界板厚度cr:炉渣碱度的计算公式：B11是碱性渣，B11是酸性渣。B1=1时中性渣。马氏体相变温度：ms(oc)=539-453 c-30.4 Mn-17.7 ni-12.1 Cr-7.5 mo贝氏体相变温度：bs(oc)=830-270 c-90mn-37ni-70cr-83moFe-Ni-Cr-Mo-C钢：Bs(oC)=844-597C-63Mn-16Ni-

6、78Cr焊接热影响区域的组织和特性：低碳钢、低合金钢焊接热影响区组织分布：1、融合区域2、过热区域3、相变再结晶区4、不完全再结晶区对于焊缝硬化倾向较大的钢材，焊缝热影响区组织分布如下：1、完全淬火区2、不完全淬火区冷裂发生焊缝冷裂纹的三个主要因素是焊缝热影响区域有一定的硬化倾向、大焊缝应力或约束、焊缝中氢含量的扩散等。约束R=Eh/L(h板厚度)预防措施：1、使用优质低氢焊接材料，严格控制氢源，烘干焊前焊条和焊剂，认真掌握焊接地区的油污染、水、铁锈等。2、焊前预热，焊接过程中控制层间温度不低于预热温度。焊接后消除氢或立即焊接后热处理，以便扩散氢能从焊接中充分逸出。3、确定合理的焊接热输入。热

7、输入越大，焊接接头的冷却时间越长，热影响区可以减少淬火，同事对氢的酵母有好处，降低了冷裂纹倾向。但是，如果焊缝热输入太大，则可能会在热影响部位产生产生过多凹模的过热组织，相反，会降低焊缝连接的抗裂性。热裂纹：预防措施：1，使用碱性焊条和焊剂提高脱硫能力，调节焊接中S、P等有害杂质的含量。2、焊接前预热可降低焊接冷却速度，降低焊接应力。再热裂纹：焊接接头在焊接后热处理过程中可能会发生再加热裂纹，宏观上参与两个相互关联的重要条件：应力松弛时尚的应力集中部分产生的实际塑性变形量p和应力集中部分产生裂纹的临界变形能力c，即pa c，即塑性变形能力不能适应塑料变形的发展，则在再加热过程中可能会发生再加热

8、裂纹。 p与接头的约束、参与应力大小和应力集中度相关。c与晶界聚合强度、晶粒中的蠕变阻力和晶粒大小有关。晶界的西支对晶界的聚合强度有很大影响，但晶体的析出硬化对晶体的蠕变阻力有很大影响。此外，在再加热过程中，由于结晶内合金碳化物沉淀引起的二次硬化，晶体内蠕变阻力增大，蠕变容易集中在晶界，因此，应力松弛过程中蠕变变形集中在晶界附近，可能产生极长变形较小的晶界断裂。12Cr1MoV再加热裂纹敏感系数根据相关实验表达式如下：G=Cr 3.3Mo 8.1V-20可能出现再加热裂纹。热影响区的软化问题用12Cr1MoV的焊接接头测量焊前预热和焊后热处理工艺时，热影响区域可能出现硬度和强度明显下降的软化区

9、域。这个软化区的组织除了碳化物聚集在一起外，大部分是铁氧体的情况下，还有同事和奥氏体分解产物，形成所谓的“白带”组织，这是因为“白带”组织出现了，在长期高温工作中蠕变变形也集中在这一部分，很容易断裂，为了消除这个组织，预热及焊接后热处理温度必须非常慎重。实验：再热裂纹敏感度评估：1、再热裂纹敏感性评价G=Cr 3.3Mo 8.1V 10C-2G1.5表示对再热裂纹不敏感2、不同焊后热处理温度下再热裂纹c型曲线和临界断裂的初始应力测量2.1针应力松弛再加热裂纹敏感度测试(GB9446-1995)再加热裂纹c型曲线测量，确定焊接后热处理温度不同的临界断裂初始应力值2.2斜y形槽再热裂试验(GB4675.1-84)流程参数：00cr 19 ni 10 _ 15 crmo复合板焊接(00cr 19 ni 10 _ 15 crmo复合钢板焊接工艺评估)电极：选择底座、涂层A002、R307电极；过渡层选择A062电极，与过渡层焊接异种相似，选择25-13电极，确保过渡层金属的化学成分，奥氏体少量铁氧体，马氏体发生和没有热裂纹。焊接后热处理：根据HG20584和用户要求，热处理规格为炉温400以下的高炉，加热速度50-100/h，绝热