[發明專利]一種異種鋼焊接冷裂敏感性預測方法

有效

• 申請號: 201310529159.8
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103586593A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 嚴春妍;史志丹;祁帥;趙建華
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: B23K31/12
• 分類號: B23K31/12
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種異種鋼焊接冷裂敏感性預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，通過焊接試驗測定異種鋼焊接產生冷裂紋的HAZ最高硬度臨界值H_max（cr）：

金屬一和金屬二對接，焊條選用與金屬一或者金屬二相匹配的焊條，即高匹配或者低匹配焊條，或選用金屬一和金屬二之間的焊條，即中匹配焊條；采用不同的焊接工藝參數焊接多組試樣，焊后在靜止的空氣中自然冷卻；冷卻至少12h后取測量硬度的試樣，在室溫下，采用機械加工方法垂直切割焊縫的中部，切割時邊冷卻邊加工，然后在此斷面上取硬度的測量試樣；硬度測量試樣的檢測面經研磨后，再加以腐蝕，然后在既與熔合線底部相切，又平行于試板表面處畫一條直線，在此直線上每隔0.5mm進行室溫下載荷為10kg的維氏硬度的測定，切點及其兩側各7個以上的點作為硬度的測定點；結合顯微觀察試樣表面，將出現裂紋時的最高硬度值統計出來，則此一系列數值中的最小的H_max即為產生冷裂紋的硬度臨界值；

步驟二，通過正交試驗得到HAZ最高硬度H_max預測公式：

將HAZ最高硬度H_max作為指標，預熱溫度T₀、熱輸入E、板厚h作為試驗因子，通過選取合適的水平進行焊接和熱響區硬度測試，最后利用Matlab軟件進行回歸分析，最終得到HAZ最高硬度預測公式：

H_max(cr)＝a₀+a₁X₁+a₂X₂+a₃X₃+a₄X₁₂+a₅X₁₃+a₆X₂₃+a₇X₁₂₃

其中，H_max（cr）——臨界斷裂最高硬度；X₁——預熱溫度T₀；X₂——熱輸入E；X₃——板厚h；X₁₂——T₀與E交互作用；X₁₃——T0與h交互作用；X₂₃——E與h交互作用；X₁₂₃——T₀、E、h三者交互作用；a₀至a₇——各項系數；

步驟三，根據預測公式進行不同焊接工藝參數下的HAZ最高硬度的預測進而判斷異種鋼焊接時的冷裂傾向：

根據給定的焊接工藝參數預熱溫度T0、熱輸入E、板厚h，采用步驟二推出的預測公式算出此焊接工藝條件下HAZ的最高硬度值H_max，并將其與HAZ產生冷裂紋的硬度臨界值H_max（cr）作比較，若H_max小于H_max（cr），則此時的焊接工藝參數條件下不會出現焊接冷裂紋，若H_max大于H_max（cr），則表明冷裂敏感性較大，此焊接工藝條件下會產生冷裂紋。