一种高强高韧钢板斜Y型坡口焊接裂纹试验方法

技术领域

本发明涉及一种高强高韧钢板斜Y型坡口焊接裂纹试验方法。

背景技术

高强高韧易焊接结构钢主要应用于工程机械、煤矿机械等装备和设备的结构件，这些结构件大部分都需要焊接，焊接质量的好坏直接影响焊件的性能。斜Y型坡口焊接裂纹试验可以确定预热温度范围，为工业生产时焊接提供指导，避免焊接裂纹的产生。

目前，申请号201811319359.X公布了一种检验斜Y型坡口焊接裂纹的方法，重点介绍了一种碳钢和低合金钢电弧焊和气体保护焊焊接接头冷裂纹敏感性检验方法，阐述了焊接过程和着色拉断或弯断法测量裂纹率。本发明详细的阐述了焊接试样制备、焊接过程和裂纹检测方法，从金相组织微观角度观察是否产生裂纹，尤其对微裂纹检测有效。

申请号201510012348.7公布了一种斜Y型坡口焊接裂纹试验拘束焊缝制造方法，重点介绍了拘束焊缝试样加工和组装等制造方法。本发明重点介绍了拘束焊缝、试验焊缝的制备和焊接，以及检测裂纹的方法，内容更加丰富，对指导工业设备焊接提供了指导。

申请号201910663626.3公布了一种低合金高强钢板斜Y型坡口焊接裂纹试验方法，详细介绍了焊接过程和参数，以及检测方法，但是观察的金相组织范围小。本发明详细阐述了焊接试样制备及检测过程和方法，并从金相组织宏观照片上观察有无微小裂纹的产生，检测微小裂纹更加细致和全面。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强高韧钢板斜Y型坡口焊接裂纹试验方法，提供焊接裂纹试样制备、焊接和检测，从宏观和微观角度观察是否产生裂纹，确定试样预热温度范围，为工业生产时焊接工艺提供指导。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种高强高韧钢板斜Y型坡口焊接裂纹试验方法，具体包括如下步骤：

(1)制样

在高强高韧易焊接结构钢板上取样，试样厚度8-12mm，宽度70-90mm，长度190-210mm，共2块；试样两边各60mm长为拘束焊缝，开X型坡口，坡口角度60°，中间80mm长为试验焊缝，一块为X坡口，另一块为V型坡口，坡口角度均为60°；坡口均采用铣床加工，保证坡口表面的光洁度；共加工4对试样，进行4种不同预热温度焊接裂纹试验；

(2)焊接

试样一对一对的焊接；采用熔化极气体保护焊，焊机型号CPVE-500，焊丝采用φ1.1mm的林肯LA-100，三元保护气体90％Ar+8％CO

(3)裂纹检测

采用宏观裂纹检测和/或微观裂纹检测的方式检测是否有裂纹。

进一步的，所述步骤(1)中，试样厚度10mm，宽度80mm，长度200mm。

进一步的，所述步骤(2)中，焊接前将试样和焊丝进行烘干，并打磨掉试样表面的污垢和油渍。

进一步的，所述步骤(3)中，所述宏观裂纹检测采用着色探伤，即焊缝表面裂纹检测采用渗透检验，渗透检验是利用带有红色染料渗透剂的渗透作用，显示缺陷痕迹的无损检验法。

进一步的，所述步骤(3)中，所述微观裂纹检测采用金相组织检测，即将试验焊缝均等的分为5份，检测切割的小试样的纵切面，也就是焊缝面，经过打磨-抛光-4％硝酸酒精腐蚀-拍照，观察是否有微裂纹。

进一步的，4种不同预热温度分别为不预热、预热50℃、预热100℃、预热150℃。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

本发明的有益效果是通过试样加工、焊接和检测，能够有效的检测在预热温度为多少时，焊接不会产生裂纹，确定有效的预热温度范围。

附图说明

下面结合附图说明对本发明作进一步说明。

图1为不预热宏观裂纹检测结果；

图2为预热50℃宏观裂纹检测结果；

图3为预热100℃宏观裂纹检测结果；

图4为预热150℃宏观裂纹检测结果；

图5为不预热微观裂纹检测；

图6为预热50℃微观裂纹检测结果；

图7为预热100℃微观裂纹检测结果；

图8为预热150℃微观裂纹检测结果。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

一种高强高韧钢板斜Y型坡口焊接裂纹试验方法，包括如下步骤：

(1)制样

在高强高韧易焊接结构钢板上(调质态)取样，试样厚度10mm，宽度80mm，长度200mm，共2块。试样两边各60mm长为拘束焊缝，开X型坡口，坡口角度60°，中间80mm长为试验焊缝，一块为X坡口，另一块为V型坡口，坡口角度均为60°。坡口均采用铣床加工，保证坡口表面的光洁度。共加工4对试样，进行4种不同预热温度焊接裂纹试验。

(2)焊接

试样一对一对的焊接，焊接前将试样和焊丝进行烘干，并打磨掉试样表面的污垢和油渍。采用熔化极气体保护焊，焊机型号CPVE-500，焊丝采用φ1.1mm的林肯LA-100，三元保护气体90％Ar+8％CO2+2％O2，气体流量20L/min，焊接速度25cm/min。拘束焊缝打底焊：电压22V，电流190A，填充焊：电压24V，电流230A，采用双面焊接，不能产生变形和未焊透；试验焊缝焊接电压24V，电流230A，焊接一道，不用填满焊缝。焊接完成后将试样静置至少24h，然后进行裂纹检测。其中预热温度为不预热(常温)、预热50℃、预热100℃、预热150℃。

(3)裂纹检测

宏观裂纹检测采用着色探伤，即焊缝表面裂纹检测采用渗透检验，渗透检验是利用带有红色染料渗透剂的渗透作用，显示缺陷痕迹的无损检验法。

微观裂纹检测采用金相组织检测，即将试验焊缝均等的分为5份，检测切割的小试样的纵切面，也就是焊缝面，经过打磨-抛光-4％硝酸酒精腐蚀-拍照，观察是否有微裂纹。

图1至图4为不同预热温度宏观裂纹检测结果。

图5至图8为不同预热温度微观裂纹检测结果。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。