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1、名师精编优秀资料1碳当量国际焊接学会：CE(IIW)=C+Mn/6+(C叶Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 <0.4 淬硬倾向不 大日本焊接学会：Ceq(JIS)=C+Mn /6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14Ceq0.46%，焊接性优良；0.46-0.52%淬硬倾向逐渐明显，焊接时需要采取 合适的措施；Ceq>0.52%时，淬硬倾向明显，属于较难焊接材料。淬硬倾向较大的钢，焊后在空气中冷却时，焊缝易出现淬硬的马氏体组织， 低温焊接或焊接刚性较大时易出现冷裂纹，焊接时需要预热，预热是防止冷裂纹和再热裂纹的有效措施。与人是防止冷裂纹和再热裂纹的有效措施。温度
2、太低， 焊缝会开裂，太高又会降低韧性，恶化劳动条件，所以确定合适的预热温度成为 很重要的问题。Rb=500MPa,Ceq=0.46 不预热Rb=600MPa, Ceq=0.52 预热 75°C Rb=700MPa, Ceq=0.52 预热 75 °C Rb=800MPa, Ceq=0.62 预热 150 °C新日铁：CE= C+ A (C) Si/24+ Mn/ 16+ Cu/15 +Ni/ 2 0+ (Cr+ Mo+ V+ Nb)/5+ 5B(%)A(C)= 0.75+ 0, 25tgh20(C- 0. 12)CEiiw公式对碳钢和碳锰钢更合适，但不适用于低碳低
3、合金钢；Pcm适于低碳低合金钢。CEN在图表法中被用作评价钢冷裂纹敏感性的尺度(当碳增加时， CEN接近CEiiw,而当碳降低时他又接近Pcm)。用图表法确定钢焊接时的预热温 度上2、冷裂纹敏感指数：PcmPcm=C+Si/30+(M n+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B叫 =c +欝+勢+勢+詈+第+譽+語+ 23B*使用化学成分范围(质量分数)：C=0.07-0.22%,Si=0-0.6%,M n=0.4-1.4%,Cu=0-0.5%,Ni=0-1.2%,Cr=0-1.2%,Mo=0-0.7%,V=0-0.12%,Nb=0-0.04%,Ti=0-0.05%,B=0
4、-0.005%.3、冷裂纹敏感性 PwPw=Pcm+H/60+h/600 或 Pw=Pcm+H/60+R/40000H:熔敷金属中扩散氢含量（ml/100g）R：焊缝拉伸拘束度h:板厚（mm）当Pw>0时，即有产生裂纹的可能性。适用条件：扩散氢含量H=（1-5）ml/100g , h=19-50mm,线能量为17-30kJ/cm.4、预热温度：To 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CEiiw;2、通过焊缝金属扩散氢含量与图 3标准值的偏差求出CEN的某一增量；3、通过热输入与图4标准值的偏差和 CEiiw求出CEN的某一增量；4、将
5、CEN增量之和与原始 CEN相加，对CEN进 行修正；5、根据修正的CEN和图2基本曲线中的板厚确定y坡口试验的临界预 热温度；6、根据焊缝金属强度和接头拘束度，通过图 5的修正，确定实际所需 的预热温度。PSttffisK監整15050j,4050、HLv =5 ml/100 g(DM)£= 1.7 kJ/mm环境温度=10弋“0.40.50,6碳当* (CEN)(%)30-(桩厚图2确定所需预热温度的基本曲线-0. 10-0.15o d o 厅 Q2 110* IBo o 0 0501S戳金属中真含 11 L H /ml(100E)-'图3 CENffiiE值学熔敷金属中
6、氢含哉的关系曲线0.10-0.15-0*20 0 t1 1 > 1MnCu+ NirCr+ Mo+ Vh CEjjw = C + 冃J 一5 +15*5r -o .5Oz /SyI0,45'0.4(1CEin'。涂*1 11,1iI1t-0.050-0.052345热输人£/kJ * mm -'图4 CEN修正值与焊接热输人及CEnw的关系曲线屈强强K/MPa图5实际焊接时对所需预热温度的修正图2-图5: 用图表法确定钢焊接时的预热温度上5、再热裂纹敏感经验公式:Psr=C 叶Cu+2Mo+10V+7Nb+5Ti-2PSR>0，有再热裂纹倾向。0
7、477(10)6、t8/5 （焊接冶金学基础）'300 kIW2q /(1073 -T-1/(773-7) D)来源： cooli ng rate in 800 to 500 range from dime nsional an alysis 很准确a、根据传热学推导理论公式： 厚大焊件的三维传热：/,/5 =询500 - （ 800 - TaI 薄板焊接时的二维传热：E:焊接线能量（J/cm）入：导热系数cp :容积比热容J/ （cmZ）S :板厚（cm）TO:初始温度临界板厚S cr:实践表明：板厚0.63 cr用薄板计算公式，板厚0.9 S cr用厚板计算公式。b、理论经验公式：
8、厚大焊件的三维传热：1I也=（0. 67 - 5X10F）闵药宀一詁和F,薄板焊接时的二维传热：如=© 043 - 4： axio-j 攀（500 ttj-丽珀V 门尽眾4-3彩哺刑却时回输挥押按头豪flpI羸載輝播接头璃式.fF*二雄超伶尊10L0T谯礁卜宇独头的箱一及第二尿焊道0. 67弘6?+字接从中的簿三曆犒固足嫌世6 67a n*oi47知烬赴的貼痢輝鼻Oh 67On时山9搭接接头轉勒划卸農0时0.70口聲的60-*口，；qi® 3mmL 0LZ7。的理援輝通 60-«口*3mm）叮7G口赴的中冏婵道G. R07 70口处的It面押建0. 1- 0IO】
9、形甘整尊面弾职囿戍范仇知1b0临界板厚S cr:何043 -4 3Xl(rS 斤仁 1 y 0> 67 - 5VoXlOr4T；V I 500 - Tft1800 - To线算图的用法如下，手孤焊对接时，如图475所示，如果不希热t可根据板斥(in 10mm)和所选用的焊接 线能量(Spiaoooj/cm)直搂连线门几在(A)点可以直接得出心"如果预热2WTC时，再 由(A)丸与预ft 200L连直线(2)t在<B)点即可得出爾SUOOt的如注d/utnrj/cm jIfiQDUn舁妣：semio：16»DHT勵9超度T.广冷却时心7从耿Ml MGi2B004&
10、#39;r 4600Dbiu24(H)Q-"GOOU3flWO铀汕01900016040'*IJtHJO'L2MM-2«ooo atnooloonu'3GO0(J laouo 16001)-1400( J20VUI 丄10000 転上堆惮I:JDQ1I 艸I:411(130000-恆厚/ tmn*1t«W二=一(B)'IQ”月:MT'301510-2Ud-I和I Oil-2226C34L6U-3W酣l5UaUthOii-16CHKII2V0V-IIOOOUHsnooiUfl-60-io-2i心mm141(H 匕®B
11、i1(1-ru，和图手弧冷S U)和(b)的线算图熔渣的碱度计算公式:当B1>1时为碱性渣，B1<1时为酸性渣；B仁1时为中性渣。 马氏体相变温度：Ms(°C)=539-453C-30.4 Mn-17.7Ni-12.1Cr-7.5Mo贝氏体相变温度：Bs( °C) =830-270C-90Mn-37Ni-70Cr-83Mo Fe-Ni-Cr-Mo-C 钢：Bs(°C)=844-597C-63Mn-16Ni-78Cr焊接热影响区的组织和性能：低碳钢、低合金钢焊接热影响区组织分布：1、熔合区2、过热区3、相变重结晶区4、不完全重结晶区对于焊接淬硬倾向较大的
12、钢种，焊接热影响区组织分布为：1、完全淬火区2、不完全淬火区谭催金駅一一|i熔台?MQO 祖龍粒区（过热区*I1200亦匪T厂对丽西IUO0时救16牝肌&UU图4-34焊接热屯响区的温度分布与状态图的关系冷裂纹产生焊接冷裂纹的三大主要因素是： 焊缝热影响区有一定的淬硬倾向、 较大 的焊接应力或拘束度、焊缝中扩散氢含量。拘束度 R=Eh/L （ h板厚）预防措施：1采用优质的低氢焊接材料，并严格控制氢的来源，焊前烘干 焊条和焊剂，仔细清楚焊接区的油污、水、铁锈等。2、焊前进行预热，焊接过程中控制层间温度不低于预热温度。焊后进行消氢或立即进行焊后热处理，使扩 散氢能充分从焊缝中逸出。3、确
13、定合理的焊接热输入。热输入越大，焊接接头 冷却时间越长，热影响区就可以减轻淬火，同事有利于氢的逸出，降低了冷裂纹 倾向。但若焊接热输入过大，热影响区可能产生过热组织，使晶粒粗大，反而会 降低焊接接头的抗裂性能。热裂纹:预防措施：1采用碱性焊条和焊剂提高脱硫能力，控制焊缝中S,P等有害杂质的含量。2、焊前预热可减慢焊缝冷却速度，减小焊接应力。再热裂纹:焊接接头在焊后热处理过程中产生再热裂纹， 从宏观上看可以认为是由于两 个相互联系的重要条件引起的，一个是参与应力松弛时装应力集中部位引起的实 际塑性变形量S p,另一个是应力集中部位产生裂纹的临界变形能力S C,当S p>S C时，也即塑性变
14、形能力不能适应塑性变形的发展时，就可能在再热过程中产 生再热裂纹。p与接头的拘束度，参与应力大小以及应力集中程度有关；Sc与晶界聚合强度、晶内蠕变抗力及晶粒尺寸大小等因素有关。晶界的偏西对晶界 的聚合强度影响很大，而晶内沉淀相的析出硬化对晶内的蠕变抗力有很大影响。 另外，再热过程中晶内合金碳化物沉淀造成的二次硬化，使晶内蠕变抗力提高， 促使蠕变易于集中于晶界，这样，在应力松弛过程中蠕变变形将集中于晶界附近， 以致导致深长变形量很小的晶间断裂。12Cr1MoV再热裂纹敏感系数根据有关经 验公式为： G=Cr+3.3Mo+8.1V-2>0,有产生再热裂纹的可能。热影响区的软化问题12Cr1M
15、oV的焊接接头，在焊前预热和焊后热处理的工艺措施下， 热影响区 可能出现硬度和强度明显下降的软化区。这个软化区中的组织除了聚集了碳化物 外，大部分是铁素体，同事还有奥氏体分解产物，形成所谓的“白带”组织，因 为“白带”组织的出现，长期高温工作时，蠕变变形也很容易集中在这个部位而 发生断裂，为了消灭这种组织，预热和焊后热处理温度必须十分谨慎。实验:再热裂纹敏感性评定：1、再热裂纹敏感性评估 G'=Cr+3.3Mo+8.1V+10C-2当厶G'1.5时，对再热裂纹不敏感2、再热裂纹C形曲线和不同焊后热处理温度下临界断裂初应力测定2.1插销应力松弛再热裂纹敏感性试验(GB9446-1
16、995)再热裂纹C形曲线测定、不同焊后热处理温度下临界断裂初应力值测定2.2斜Y型坡口再热裂纹试验(GB4675.1-84)工艺参数：00Cr19Ni10_15CrMoR 复合板的焊接（00Cr19Ni10_15CrMoR 复合钢板焊接 工艺评定）焊条：基层、覆层分别选择A002、R307焊条；过渡层选择A062焊条，过 渡层焊接与异种钢类似，选择25-13型焊条，保证过渡层金属的化学成分，成为 奥氏体家少量铁素体，不至于出现马氏体，甚至热裂纹。焊后热处理：按HG20584和用户要求，热处理规范为炉温 400C以下进炉， 升温速度50-100E /h、保温温度600+-20 C、保温时间3h、
17、降温速度50-130 C /h、随炉冷却至400C出炉、空冷至室温。图1坡口形式及尺寸表3脱工艺细腿縣rk电观电圧CT；V'j-'toii 'min'1)$ -uDCEP4 Q160-18022-251276基层鸵mDCEP50如2202J-2612WA 062DCEP40110-15022 “2414MBA002DCEP40I2Q-15022714-1807MnNiMoVDR （低焊接裂纹敏感性低温容器用钢）焊接： （07MnNiCrMoVDR低温钢的焊接及其低温冲击韧性分析）焊接材料选择高强度、超低氢高韧性 J607RH焊条。焊后热处理工艺曲线如下图：55f
18、l图1 立位坡口形及悍层示意袈3 立埠工艺规范参数焊接坤接 方法填充金届牌 号和立轨 <b/nini扱性対接电焊接 电帀N虞/crn/imi n)A,SM AWJ6O7RH3,2直淹反接1 101 1521-236,22225SM AWJ6O7RH4.0140-心25-279,6I217-24A4LSMAWJ607KH4.0宜魏反接r 1 JO-14525-2791316-26B iBpSMAWJ6O7KH3.2直流反按1 IO" J 152123687.319-23Bl B* 1SMAWRJ6O7RH4.0育流反捲14014525-279.8-10.420-24表1试验用钢的
19、化学成分(质量分数)Table 1 Chemical conpositioiis of test steelCSMhPS卫GNfeV0.070.241.390.0120.060.240.240.180.028表2试验用钢的力学性能Table 2 Mechanical piopeities of Test steel屈服强度抗拉强度断后伸长率 冲击吸收功（-40 0J(%)A曲H5756352116810CrMo910（珠光体耐热钢）呢2肌曲仙毗単觀cSiMn TSPNiCrCuVT<1AlWSM(%)O.ll0350.52 '0.0210.D120.(4"11.000.0500,01O.U i0.020 | 0.010表1钢机械性能屈 95 (MPa)杭张(MPa)延伸（冲击(J/cm2)38051028.0224