热丝TIG焊裂纹敏感性评价方法技术

本发明专利技术是一种热丝电弧焊接的裂纹敏感性评价方法，包括：1）制作焊接试板；2）将焊接试板放置在一个可以进行弯曲的设备上，可施加应变；3）应变施加的同时开展热丝焊接，焊接速度0.5‑1.0m/min，焊接电流200‑300A，送丝速度5‑10m/min，热丝的通电电流100和150A，然后截取焊道横截面统计裂纹，并换算出裂纹出现的临界应变，裂纹饱和的临界应变，以及1%应变时的裂纹数目。本方法适用于钨极氩弧焊、激光焊等，适用于不锈钢、镍基合金等。

Evaluation method for crack sensitivity of hot wire TIG welding

The invention is a method for evaluating crack sensitivity of hot wire arc welding, which includes: 1) making welding test plate; 2) placing welding test plate on a bending equipment to apply strain; 3) applying strain while carrying out hot wire welding, the welding speed is 0.5_1.0m/min, welding current is 200_300A, wire feeding speed. The critical strain, saturation critical strain and the number of cracks at 1% strain are calculated. This method is suitable for tungsten inert gas arc welding and laser welding. It is suitable for stainless steel, nickel base alloy and so on.

【技术实现步骤摘要】
热丝TIG焊裂纹敏感性评价方法
本专利技术涉及一种热丝TIG焊接的裂纹敏感性评价方法，属于焊接
，特别是涉及一种不锈钢的热丝TIG焊接工艺的裂纹敏感性评价方法。
技术介绍
不锈钢或者镍基合金由于具备良好的耐蚀性能，以及一定的力学性能，常常用于石化、汽车、核电、化工等等领域。由于合金含量高，因此裂纹敏感性较大，在焊接过程中容易裂纹，影响接头质量。因此，在工程建造实践中，首先会开展裂纹敏感性试验来评价裂纹敏感性，然后开展焊接试验来优化焊接工艺参数，从而制定出切实可行的焊接工艺方案。目前的裂纹敏感性试验方法主要是Trans-Varestraint，采用该方法可以判别出凝固脆性温度区间，从而揭示出凝固裂纹发生的温度区间，这个温度区间与材料本身有关。这个方法还不能测定工艺变化带来的裂纹敏感性。在工程实践中，结构装配通常都会有一定的约束；也就是在焊接过程中，焊缝在经历热循环的同时，也会经历外应力的作用，这会进一步增加裂纹发生几率。比如，在使用同样的钢板、焊接材料和设备的条件下，仅仅通过改变个别焊接参数，便会呈现出不同的裂纹敏感性。采用目前的方法，评价热丝TIG和普通TIG的裂纹敏感性是一样的。而工程实践下，热丝TIG的裂纹敏感性要低于普通TIG。目前缺乏一个定量评价热丝TIG裂纹敏感性的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供热丝电弧焊接的裂纹敏感性评价方法，从而解决目前无专门评价热丝电弧的裂纹敏感性的难题。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种热丝电弧焊接的裂纹敏感性评价方法，包括以下具体步骤：1)制作焊接试板和坡口，其中X＝120-500mm，Y＝100-400mm，Z＝90-360mm，m＝70-280mm，t＝10-40mm，h＝3-10mm，θ＝35-45°，R＝2-4mm，见附图1；2)将焊接试板放置在一个可以进行弯曲的设备上，同时借助焊接试板上的两个孔进行固定；使得焊接试板进行以试板中心沿X方向为轴进行不同应变量的弯曲试验，应变量分为0，0.5，1.5，2.5，3.5和4.5等5个档位；3)将焊接试板进行弯曲施加，达到目标应变时保持住，然后开展热丝TIG焊接试验，其中焊接速度在0.5-1.0m/min，焊接电流200-300A，送丝速度5-10m/min，焊接方向从边部向中部进行，直至焊满。其中热丝的通电电流为100-250A之间。4)焊接完成后，对每个焊道分别取开始、中间和结束三个位置的横截面金相，并统计裂纹数，裂纹总长度，最大裂纹长度等三个指标。本方法可以在焊接完成后，再进行施加应变的弯曲试验；也可以一边焊接，一边开展施加应变的弯曲试验；本方法适用于钨极氩弧焊、激光焊，以及他们之间的组合；本方法适用于不锈钢、镍基合金等；本专利技术的优点及有益效果：1.本专利技术采用焊接和应变同时施加的方式，可评价热丝的不同通电电流对焊接裂纹敏感性的影响；满足了现有评价方式不能评价热丝裂纹敏感性的状况。2.本专利技术通过统计裂纹数、裂纹长度、最大裂纹长度等指标，并辅以不同通电电流、不同应变状态下的数据，可得出裂纹生成的门槛值，从而为制定工艺提供明确依据。附图说明图1为焊接试板坡口制作示意图。具体实施方式以下结合优选实施例对本专利技术的技术方案作进一步的说明。选用厚度10-40mm不锈钢或镍基合金，并按要求制成焊接试板，见表1。选用直径1.2-1.6mm焊丝，进行单丝或双丝焊接，见表2。每个实施例的通电电流分别是100A和150A。焊后截取不同位置的焊道横截面进行质量检验，并统计裂纹数、裂纹总长度、最大裂纹长度，统计结果见表3。实施例1-2：母材为不锈钢，采用不锈钢焊丝，单丝焊接方式。热丝TIG焊接，通电电流分别是100和140A。经检验，质量和性能见表3。实施例3-4母材为不锈钢，采用不锈钢焊丝，冷丝+热丝的双丝焊接方式。热丝TIG焊接，通电电流分别是100和140A。经检验，质量和性能见表3。实施例5-6母材为镍基合金，采用镍基合金焊丝，单丝焊接方式。热丝TIG焊接，通电电流分别是100和140A。经检验，质量和性能见表3。实施例7-8母材为镍基合金，采用镍基合金焊丝，冷丝+热丝的双丝焊接方式。热丝TIG焊接，通电电流分别是100和140A。经检验，质量和性能见表3。实施例9-10母材为不锈钢，采用不锈钢焊丝，单丝焊接方式。热丝激光焊接，通电电流分别是100和140A。经检验，质量和性能见表3。实施例11-12母材为不锈钢，采用不锈钢焊丝，冷丝+热丝的双丝焊接方式。热丝激光焊接，通电电流分别是100和140A。经检验，质量和性能见表3。实施例13-14母材为镍基合金，采用镍基合金焊丝，单丝焊接方式。热丝激光焊接，通电电流分别是100和140A。经检验，质量和性能见表3。实施例15-16母材为镍基合金，采用镍基合金焊丝，冷丝+热丝的双丝焊接方式。热丝激光焊接，通电电流分别是100和140A。经检验，质量和性能见表3。通过上述实施例可知，本专利技术热丝电弧焊接裂纹敏感性评价方法可定量描述出现裂纹的临界应变、裂纹饱和临界应变等重要参数，并可评价工艺条件对裂纹敏感性的影响，从而解决了焊接工艺对裂纹敏感性无法定量评价的难题。可广泛应用于热丝TIG，热丝激光焊接等方法，以及不锈钢和镍基合金等材料。表1实施例焊接试板尺寸实施例x/mmy/mmz/mmm/mmt/mmh/mmθ/°R/mm1-412010090701034025-82001801601202054539-12120100907010340213-16200180160120205453表2实施例焊接工艺及参数表3实施例焊接接头质量和性能出现裂纹的临界应变裂纹饱和临界应变应变为1％时裂纹数目10.82.8821.03.1430.93.3741.24.5350.72.61260.82.8670.82.71080.92.9590.52.216100.62.3512110.552.422120.72.518130.32.422140.452.326150.22.424160.352.225本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热丝电弧焊接的裂纹敏感性评价方法，其特征在于，包括以下具体步骤：1）制作焊接试板和坡口，其中X=120‑500mm，Y=100‑400mm，Z=90‑360mm，m=70‑280mm，t=10‑40mm，h=3‑10mm，θ=35‑45º，R=2‑4mm，见附图1；2）将焊接试板放置在一个可以进行弯曲的设备上，同时借助焊接试板上的两个孔进行固定；使得焊接试板进行以试板中心沿X方向为轴进行不同应变量的弯曲试验，应变量分为0，0.5，1.5，2.5，3.5和4.5等5个档位；3）将焊接试板进行弯曲施加，达到目标应变时保持住，然后开展热丝TIG焊接试验，其中焊接速度在0.5‑1.0m/min，焊接电流200‑300A，送丝速度5‑10m/min，焊接方向从边部向中部进行，直至焊满，其中热丝的通电电流为100‑250A之间；4）焊接完成后，对每个焊道分别取开始、中间和结束三个位置的横截面金相，并统计裂纹数，裂纹总长度，最大裂纹长度等三个指标。

【技术特征摘要】
1.一种热丝电弧焊接的裂纹敏感性评价方法，其特征在于，包括以下具体步骤：1）制作焊接试板和坡口，其中X=120-500mm，Y=100-400mm，Z=90-360mm，m=70-280mm，t=10-40mm，h=3-10mm，θ=35-45º，R=2-4mm，见附图1；2）将焊接试板放置在一个可以进行弯曲的设备上，同时借助焊接试板上的两个孔进行固定；使得焊接试板进行以试板中心沿X方向为轴进行不同应变量的弯曲试验，应变量分为0，0.5，1.5，2.5，3.5和4.5等5个档位；3）将焊接试板进行弯曲施加，达到目标应变时保持住，然后开展热丝TIG焊接试验，其中焊接速度在0.5-1.0m/min，焊接电流200-300A，送丝速度5-10m/min，焊接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇，
申请(专利权)人：张宇，
类型：发明
国别省市：浙江,33