一种碳钢容器钢焊接裂纹敏感性评价方法技术

本发明专利技术公开了一种碳钢容器钢焊接裂纹敏感性评价方法。属于焊接技术领域，其具体操作步骤：试板加工、筋板加工、试验用焊接材料选用、试板组对、筋板装配焊接、消应力处理、试验焊缝焊接、裂纹敏感性评价。本发明专利技术提供了一种焊接裂纹敏感性评价方法，利用该方法对能对16～25mm厚碳钢容器钢、碳钢容器钢焊接接头、碳钢容器钢焊材进行焊接裂纹敏感性评价，指导选材，避免生产制造过程中出现裂纹。避免生产制造过程中出现裂纹。避免生产制造过程中出现裂纹。

【技术实现步骤摘要】
一种碳钢容器钢焊接裂纹敏感性评价方法


[0001]本专利技术涉及焊接
，涉及了一种碳钢容器钢焊接裂纹敏感性评价方法。

技术介绍

[0002]焊接裂纹是钢板使用过程中破坏性最大的缺陷，由于裂纹的出现，严重降低了接头强度，导致结构失效，有一定的安全风险，所以必须进行返修，增加了成本。焊接裂纹是结构应力、焊接材料、焊接工艺、钢板综合作用的结果，合理地选材能够很大程度上避免裂纹地发生，因此需要有合适的评价方法指导选材。
[0003]关于焊接裂纹评价方法的国家标准有“GB/T 4675.1
‑
1984斜Y坡口焊接裂纹试验方法”、“GB/T 4675.2
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1984搭接接头(CTS)焊接裂纹试验方法”、“GB/T13817
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1992对接接头刚性拘束焊接裂纹试验方法”、“GB/T 9446
‑
1998焊接用插销冷裂纹试验方法”，均已在2004年复审作废，原因作为通用方法不能贴合实际建造现场。而“斜Y坡口焊接裂纹试验方法”于2013年被船标纳入规范“CB/T4364
‑
2013”，由此可见，结合行业使用特点，专利技术特用于该行业的焊接裂纹评价方法是可行有效的。
[0004]目前容器行业的碳钢钢板占使用钢板的大多数，因无有效的焊接裂纹评价方法，一般仍采用已废止的“斜Y坡口焊接裂纹试验方法”进行评价，与实际生产结合不够紧密，需要专利技术一种碳钢容器钢的焊接裂纹评价方法指导选材。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：本专利技术的目的是提供了一种焊接裂纹敏感性评价方法，利用该方法对能对16～25mm厚碳钢容器钢、碳钢容器钢焊接接头、碳钢容器钢焊材进行焊接裂纹敏感性评价，指导选材，避免生产制造过程中出现裂纹。
[0006]技术方案：本专利技术所述的一种碳钢容器钢焊接裂纹敏感性评价方法；其具体操作步骤如下：
[0007]步骤一、试板加工：采用机械冷加工方式进行试板加工，加工过程中试板需保持平直；不同试验目的的试板加工方法不同；
[0008](1)、当该试验方法用于评价16～25mm厚碳钢容器钢的焊接裂纹敏感性时，试板长度为610mm，宽度为270mm，厚度为实际工程中要使用的厚度(16～25mm)，在长边开单边25
°
对称V型坡口，坡口根部有1mm钝边；
[0009](2)、当该试验方法用于评价碳钢容器钢焊接接头的焊接裂纹敏感性时，试板长度为610mm，宽度为270mm，厚度为实际工程中要使用的厚度，在长边开单边25
°
对称V型坡口，坡口根部有1mm钝边；
[0010](3)、当该试验方法用于评价碳钢容器钢焊材的焊接裂纹敏感性时，试板为待评价焊材的适配钢板，试板长度为610mm，宽度为270mm，厚度20mm，在长边开单边25
°
对称V型坡口，坡口根部有1mm钝边；
[0011]步骤二、筋板加工：该试验方法所用筋板为抗拉强度500MP以上、1000MPa以下的碳
钢钢板，同一系列试验需保证筋板材质一致；可采用常规加工方式进行筋板加工，加工过程中筋板需保持平直；
[0012]筋板长度为550mm，宽度为100～180mm，厚度为16～30mm，在任一长边侧中心开沿筋板长边方向40mm、宽度10mm的槽，同一系列试验需保证筋板尺寸一致；
[0013]步骤三、试验用焊接材料选用：筋板焊接所用焊接材料为抗拉强度500MP以上、1000MPa以下的实心气体保护焊丝；试板焊接所用的焊接材料根据试验目的进行选用；
[0014](1)、当该试验方法用于评价16～25mm厚碳钢容器钢的焊接裂纹敏感性时，试板焊接材料为该种钢板适配的气体保护药芯焊丝；
[0015](2)、当该试验方法用于评价碳钢容器钢焊接接头的焊接裂纹敏感性时，试板焊接材料为实际工程所用的焊接材料；
[0016](3)、当该试验方法用于评价碳钢容器钢焊材的焊接裂纹敏感性时，试板焊接材料为待评价焊材；
[0017]步骤四、试板组对：将步骤一中试板进行点焊组对，不同试验目的的试板组对方式不同；
[0018](1)、当该试验方法用于评价16～25mm厚碳钢容器钢的焊接裂纹敏感性时，试板组对间隙为3～4mm；
[0019](2)、当该试验方法用于评价碳钢容器钢焊接接头的焊接裂纹敏感性时，试板组对间隙为实际工程所用组对间隙；
[0020](3)、当该试验方法用于评价碳钢容器钢焊材的焊接裂纹敏感性时，试板组对间隙为8～9mm；
[0021]步骤五、筋板装配焊接：将步骤二中筋板采用步骤三中的焊材装配到步骤一中钢板上，筋板垂直于试板，槽口对准待试板焊缝，两筋板间隔100～160mm。同一系列试验需保证筋板间隔一致；
[0022]步骤六、消应力处理：筋板装配焊接后，根据试验目的进行不同消应力处理工序，消除筋板的附加应力；
[0023](1)、当该试验方法用于评价16～25mm厚碳钢容器钢和碳钢容器钢焊材的焊接裂纹敏感性时，进行650℃保温30min+3min
×
筋板厚度(mm)的退火消应力处理；
[0024](2)、当该试验方法用于评价碳钢容器钢焊接接头的焊接裂纹敏感性时，不进行退火消应力处理；
[0025]步骤七、试验焊缝焊接：试验焊缝焊接需在完成步骤六后的24h～48h完成，可采用机器或人工施焊；
[0026]人工施焊时，应采用右焊法(惯用手为左手时采用左焊法)；
[0027]焊前在试板背部和步骤五中的槽孔中间放置陶瓷衬垫。根据试验目的不同选用不同的焊接参数；
[0028](1)、当该试验方法用于评价16～25mm厚碳钢容器钢的焊接裂纹敏感性时，电流为200～220A，电压为38～40V，焊速为16～19cm/min；
[0029](2)、当该试验方法用于评价碳钢容器钢焊接接头的焊接裂纹敏感性时，焊接参数与实际现场所用一致；
[0030](3)、当该试验方法用于评价碳钢容器钢焊材的焊接裂纹敏感性时，焊接参数不做
特殊要求，但试验焊缝必须保证熔透，焊接过程不得存在烧穿现象；
[0031]步骤八、裂纹敏感性评价：定性评价是否出现裂纹；定量评价裂纹敏感性η；
[0032][0033]l为裂纹长度，s为有效试验焊缝长度；
[0034]裂纹敏感性η只能用于特定试验目的和同一试验条件下的相对比较。
[0035]有益效果：本专利技术与现有技术相比，本专利技术的特点：1、本专利技术采用的试板尺寸在国标GB/T 50661基础上加长和加宽，经过软件模拟计算和实际试验结果，610mm长和270mm宽能够比较全面的反应工程应用情况，尺寸减小则试验的拘束作用弱化，难以评价裂纹敏感性，尺寸加大则会增加试验成本；2、本专利技术通过控制组对间隙来确定焊材和钢板熔合比，从而达到不同的试验目的，方法简便易操作，用途广泛。当该试验方法用于评价16～25mm厚碳钢容器钢的焊本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳钢容器钢焊接裂纹敏感性评价方法，其特征在于，其具体操作步骤如下：步骤(1)、试板加工；步骤(2)、筋板加工；步骤(3)、试验用焊接材料选用；步骤(4)、试板组对；步骤(5)、筋板装配焊接；步骤(6)、消应力处理；步骤(7)、试验焊缝焊接；步骤(8)、裂纹敏感性评价。2.根据权利要求1所述的一种碳钢容器钢焊接裂纹敏感性评价方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述试板加工是采用机械冷加工方式进行试板加工，在加工过程中保持试板平直。3.根据权利要求1所述的一种碳钢容器钢焊接裂纹敏感性评价方法，其特征在于，在步骤(2)中，在所述筋板加工中，所用的筋板为抗拉强度500MP以上、1000MPa以下的碳钢钢板；其采用常规加工方式进行筋板加工，在加工过程中保持筋板平直；其中，筋板长度为550mm，宽度为100～180mm，厚度为16～30mm，在任一长边侧中心开沿筋板长边方向40mm、宽度10mm的槽，同一系列试验中确保筋板的尺寸一致。4.根据权利要求1所述的一种碳钢容器钢焊接裂纹敏感性评价方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述试验用焊接材料选用具体是：筋板焊接所用焊接材料为抗拉强度500MP以上、1000MPa以下的实心气体保护焊丝；所述试板焊接所用的焊接材料根据试验目的进行选用。5.根据权利要求1所述的一种碳钢容器钢焊接裂纹敏感性评价方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述试板组对是将步骤(1)中的试板进行点焊组对，同试验目的的试板组对方式不同；具体如下：(1)、当该试验方法用于评价16～25mm厚碳钢容器钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，范益，邹家生，刘坤，严铿，王晓斌，许祥平，李松，施一丰，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：