焊接性试验与分析方法

第1章概述

1.1 焊接性的概念

1.1.1 焊接性概念的提出及发展

1.1.2 工艺焊接性和使用焊接性

1.1.3 冶金焊接性和热焊接性

1.1.4 影响焊接性的因素

1.2 焊接工艺及重要性

1.2.1 焊接工艺的概念

1.2.2 焊接工艺的特点

1.2.3 焊接工艺的重要性

第2章 焊接性分析内容及评定方法

2.1 焊接性分析的内容

2.1.1 焊缝及热影响区抗裂纹能力

2.1.2 焊接接头抗脆性断裂的能力

2.1.3 焊接接头的使用性能

2.1.4 评定焊接性的原则

2.2 焊接性的评定方法

2.2.1 模拟类方法

2.2.2 理论分析与计算类方法

2.2.3 实焊类方法

2.3 钢材焊接性评定中的问题

2.3.1 提高低合金高强钢性能的途径

2.3.2 冶金技术进步对焊接冶金的影响

2.3.3 对焊接性评定的影响

2.4 焊接性的间接评定

2.4.1 碳当量法

2.4.2 敏感指数法

2.4.3 热影响区焊接热循环及焊接连续组织转变图

2.4.4 焊接热模拟试验

2.4.5 焊接热影响区最高硬度

2.5 焊接性的直接试验方法

2.5.1 焊接冷裂纹试验方法

2.5.2 焊接热裂纹和再热裂纹试验方法

2.5.3 层状撕裂和应力腐蚀试验方法

2.5.4 焊接性试验方法的选用

第3章 焊接冷裂纹试验及分析

3.1 冷裂纹的特征及影响因素

3.1.1 焊接冷裂纹的特征

3.1.2 焊接冷裂纹的影响因素

3.2 焊接冷裂纹试验

3.2.1 斜y形坡口对接裂纹试验

3.2.2 刚性拘束对接裂纹试验

3.2.3 窗形拘束裂纹试验

3.2.4 插销试验

3.2.5 搭接接头裂纹试验

3.2.6 十字接头抗裂性试验

3.2.7 里海拘束裂纹试验及改进

3.2.8 TRC试验和RRC试验

3.3 焊接冷裂纹的防止措施

3.3.1 从冶金方面考虑

3.3.2 正确制定焊接工艺

3.4 焊接冷裂纹试验示例

3.4.1 大厚度异种钢焊接裂纹原因分析及对策

3.4.2 球罐类大型焊接容器裂纹和失效分析

3.4.3 西气东输X80管线钢的焊接冷裂纹分析

3.4.4 液压支架用Q550 Q690高强钢焊接裂纹分析

第4章 焊接热裂纹试验及分析

4.1 焊接热裂纹特征及影响因素

4.1.1 焊接热裂纹的特征

4.1.2 焊接热裂纹的影响因素

4.2 焊接热裂纹的试验方法

4.2.1 压板对接焊接裂纹试验

4.2.2 可调拘束裂纹试验

4.2.3 T形接头焊接热裂纹试验

4.2.4 可变拘束热裂纹试验

4.2.5 鱼骨状焊接热裂纹试验

4.2.6 指状裂纹试验

4.2.7 十字搭接裂纹试验

4.2.8 铸环裂纹试验

4.3 焊接热裂纹的防止措施

4.3.1 从冶金方面考虑

4.3.2 从工艺方面考虑

4.4 焊接热裂纹试验及分析示例

4.4.1 30万吨乙烯工程9Ni钢球罐焊接热裂纹分析

4.4.2 核电站波动管对接焊缝热裂纹分析

4.4.3 大桥钢箱梁焊缝热裂纹试验及分析

4.4.4 高锰钢与低合金钢焊接热裂纹试验分析

4.4.5 管线钢双面螺旋埋弧焊热裂纹试验及分析

第5章 再热裂纹试验及分析

5.1 再热裂纹的特征及开裂条件

5.1.1 再热裂纹的特征

5.1.2 再热裂纹的开裂条件

5.1.3 再热裂纹敏感性的判据

5.2 焊接再热裂纹试验方法

5.2.1 插销式再热裂纹试验

5.2.2 H形拘束试验

5.2.3 斜y形坡口再热裂纹试验

5.2.4 BWRA管件环缝再热裂纹试验

5.2.5 MRT再热裂纹试验

5.3 再热裂纹的影响因素及防止措施

5.3.1 再热裂纹的产生机理

5.3.2 再热裂纹的影响因素

5.3.3 再热裂纹的防止措施

5.4 焊接再热裂纹试验与分析示例

5.4.1 燃气轮机镍基合金薄壁喷管再热裂纹分析与防止

5.4.2 电站珠光体耐热钢焊接再热裂纹的防止对策

5.4.3 07MnCrMoVR钢制大型球罐再热裂纹分析及现场修复

5.4.4 T23低合金贝氏体耐热钢的再热裂纹敏感性分析

第6章 层状撕裂和应力腐蚀开裂

6.1 层状撕裂特征、影响因素及防止

6.1.1 层状撕裂的特征

6.1.2 层状撕裂条件与形成机制

6.1.3 层状撕裂的影响因素

6.1.4 层状撕裂的防止措施

6.2 层状撕裂的试验方法

6.2.1 Z向拉伸试验

6.2.2 Z向窗口试验

6.2.3 Granfield试验法

6.3 应力腐蚀开裂及试验分析

6.3.1 应力腐蚀开裂的特征

6.3.2 应力腐蚀开裂的机制

6.3.3 应力腐蚀开裂试验方法

6.3.4 应力腐蚀开裂的影响因素及防止措施

6.4 层状撕裂和应力腐蚀开裂的示例

6.4.1 电站75MW机组转子支架T形接头的层状撕裂分析

6.4.2 钢结构厚板层状撕裂及其防止措施

6.4.3 换热器接管焊接接头应力腐蚀开裂分析

6.4.4 氨合成塔换热器应力腐蚀开裂后的焊接修复

第7章 使用焊接性试验及工艺评定

7.1 焊接接头力学性能试验

7.1.1 焊接接头的拉伸试验

7.1.2 焊接接头弯曲及压扁试验

7.1.3 焊接接头冲击试验

7.1.4 钎焊接头和电阻焊接头的检测

7.2 焊接接头的其他使用性能试验方法

7.2.1 焊接接头疲劳试验和动载性能试验

7.2.2 焊接接头脆性断裂试验

7.2.3 焊接接头高温性能试验法

7.2.4 焊接接头耐蚀和耐磨堆焊试验

7.2.5 角接头试样的宏观检验

7.2.6 螺柱焊缝的检验方法

7.3 焊接工艺评定试验方法

7.3.1 锅炉与压力容器焊接工艺评定试验项目

7.3.2 焊接工艺评定试验方法及合格标准

7.4 钢结构焊接工艺评定试验

7.4.1 试验要求及评定依据

7.4.2 开坡口全焊透对接接头焊接工艺评定试验

7.4.3 局部焊透对接接头焊接工艺评定试验

7.4.4 角接接头焊接工艺评定试验

7.4.5 管件全焊透对接接头工艺评定试验

第8章 焊接性的微观分析方法

8.1 焊接接头区的金相分析

8.1.1 焊接金相分析的目的

8.1.2 焊接金相分析的手段

8.2 金相显微镜和硬度测定

8.2.1 金相显微镜分析

8.2.2 硬度和显微硬度测定

8.2.3 定量金相分析

8.3 焊缝和热影响区的电镜分析

8.3.1 电子显微镜的特点

8.3.2 扫描电子显微镜分析

8.3.3 透射电子显微镜分析（TEM）

8.4 焊接区微观缺陷及夹杂物分析

8.4.1 电子探针（EPMA）分析

8.4.2 微观结构的X射线衍射分析（XRD）

第9章 焊接金相试样制备方法

9.1 焊接金相试样的切取

9.1.1 取样原则及切取部位的确定

9.1.2 用冷加工方法切取试样

9.1.3 用线切割方法切取试样

9.1.4 用高压水喷射法切取试样

9.2 焊接金相试样的磨制

9.2.1 砂轮磨平

9.2.2 试样镶嵌

9.2.3 砂纸磨制

9.2.4 试样抛光

9.3 焊接金相试样的显示

9.3.1 显示方法

9.3.2 宏观分析试样的显示

9.3.3 显微分析试样的显示

9.3.4 特殊接头试样的显示

参考文献2100433B

本书针对焊接生产中出现的问题，阐述焊接性试验的针对性及焊接性分析的方法。主要包括焊接性的概念、焊接性分析的内容及评定方法、焊接冷裂纹试验及分析、焊接热裂纹试验及分析、再热裂纹和应力腐蚀开裂、使用焊接性试验及工艺评定、焊接性的微观分析方法、焊接金相试样制备方法等内容。

书中引用了焊接生产实践中一些先进的技术成果和成功的经验，目的在于启发读者，有助于读者思考和扩大视野，使之具备分析和解决焊接技术问题

的能力。

本书供从事与焊接技术相关的工程技术人员和管理人员使用，也可供高等院校师生、科研和企事业单位的科研人员参考。

焊接性试验指的是于检测被焊金属在一定焊接条件下，形成符合使用要求之结构的能力的规范化试验。焊接工作者经常会遇到一些新的材料、新的结构或新的工艺方法，在正式投产之前，一般要经过焊接性试验，以估计在焊接过程中存在的问题，由此而拟定出好的焊接工艺。

焊接性试验应满足4个条件：（1）与实际制造或使用发生直接关系。（2）对各种焊接参数的影响具有高度敏感性。（3）有良好的再现性。（4）准备和试验简便。