金屬的焊接性
正文
金屬材料在一定的焊接條件下,形成符合使用要求的完整的焊接接頭的能力。它是表征金屬焊接難易的特性,也是金屬材料的基本工藝性能之一。對多數金屬材料而言,焊接性主要指的是熔化焊的焊接性(見金屬焊接)。影響焊接性的主要因素是金屬材料的化學成分和組織,但也與焊接工藝因素和使用條件密切相關。研究焊接性對改進金屬材料的焊接性能、研製新型焊接材料和促進焊接技術進步有著重要的意義。
金屬的化學成分是決定其焊接性的主要因素;對鋼而言,含碳量越高,則焊接性越差。對於鋼內其他化學元素可以通過碳當量(Ceq)來對其影響進行比較和估計。國際焊接學會(IIW)推薦的碳當量計算公式為: 焊接性包括工藝焊接性和使用焊接性,前者指在焊接過程中是否容易產生裂紋及其他缺陷,後者指焊後的接頭能否具有滿足使用要求的力學及其他性能。
金屬的焊接性可以通過試驗進行評定,試驗不僅可以用於改進焊接工藝,而且也用於研究金屬材料的基本工藝性能。選擇試驗方法的原則是:適用性好,儘可能接近實際生產或研究的條件;再現性好,試驗過程和結果受人為因素的影響較少;經濟性好,消耗材料少。試驗內容包括母材金屬的化學分析和力學性能試驗。後者主要有兩個方面:
①工藝焊接性試驗 主要是確定接頭產生裂紋的傾向,試驗方法有:(a)自拘束裂紋試驗,如直丫和斜丫坡口對接剛性拘束裂紋試驗以及其他類型剛性接頭抗裂試驗等;(b)外拘束裂紋試驗,如拉伸拘束裂紋試驗、剛性拘束裂紋試驗、可變拘束試驗以及插銷試驗等(見焊接裂紋)。
②使用性能試驗 根據使用要求決定。例如焊接接頭和焊縫的力學及耐腐蝕性試驗,以及試驗性焊接容器的爆破試驗等。