药芯焊丝抗裂纹性能检验方法与流程

本发明涉及焊接裂纹检验方法技术领域，更具体地说，特别涉及一种药芯焊丝抗裂纹性能检验方法。

背景技术：

冷裂纹是焊接后冷却至较低温度下所产生的焊接缺陷，对于合金钢、中碳钢而言，其焊接裂纹产生温度大约在钢的马氏体转变温度附近，其对于焊接强度具有较大的影响。

为了了解以及评价金属材料的可焊性，在现有技术中通常会设置药芯焊丝抗裂纹性能检验试验。

通常状况下，常采用斜y型坡口进行焊接裂纹试验，需要进行试验的试样在焊缝的首尾采用双面焊焊接拘束焊缝，焊缝的宽度设定在2mm，因此，焊接拘束焊缝时要在试验焊缝位置插入比2mm略厚的塞片以保证试样间隙，在焊完拘束焊缝后拆除塞片，并且拘束焊缝不能存在角变形和未焊透。

上述的检验方法以下几点存在缺点和不足：

1、此方法对试样的装配间隙要求较高，需达到2.0±0.2mm，试样坡口需要铣床加工，增加成本。

2、为保证间隙为2.0±0.2mm，需插入比2mm略厚的塞片，此2mm略厚多少，不好掌控。

3、当首尾两端拘束焊缝焊接完成后，由于焊接收缩，塞片难以拔出去除。

4、焊接拘束焊缝过程中，难以控制其不会产生略微的角变形。

技术实现要素：

(一)技术问题

综上所述，如何解决传统焊接裂纹试验方法所存在的操作难度较大的问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

(二)技术方案

本发明提供了一种药芯焊丝抗裂纹性能检验方法，在该药芯焊丝抗裂纹性能检验方法中，首先准备试样、衬垫以及拘束板，试样上具有焊接坡口，在衬垫的顶面上开设有通槽，在拘束板上设置有容纳槽；然后将两个试样设置有焊接坡口的侧边相对设置有留有一定的根部间隙，将衬垫的通槽对准根部间隙然后粘贴到两个试样上；之后将两个拘束板间隔设置，并将两个试样放置到拘束板上，同时衬垫能够装配在拘束板的容纳槽内；最后进行焊接试验，并获取焊接后裂纹数据。

优选地，所述的试样为dh36船用钢板；所述的衬垫为陶瓷衬垫；所述的拘束板为碳钢板。

优选地，对于焊接后裂纹数据的获取，其具体操作为：将焊接完毕的抗裂板放置24小时以上之后，进行着色渗透探伤，然后记录着色渗透探伤后的裂纹情况。

优选地，记录着色渗透探伤后的裂纹情况，其具体操作为：将直尺平行于焊道放置在坡口边缘，测量裂纹长度，裂纹位置并进行记录，整理数据，依据所记录的裂纹情况计算裂纹率。

优选地，在对试样焊接时，采用co2作为保护气体，保护气体的气体流量为18l/min；进行焊接用的焊丝干伸长度为15mm。

优选地，在对试样焊接时，焊枪角度为45°，采用后退法焊接，焊接时间控制在200-240s。

优选地，在试样的两端设置有引弧板和收弧板。

优选地，所述的引弧板以及收弧板通过点焊方式固定设置到试样的两端。

(三)有益效果

在本发明提供的药芯焊丝抗裂纹性能检验方法中，将试样、衬垫以及拘束板按照其结构限定的形状进行准备；然后将试样、衬垫以及拘束板组装好；最后进行焊接试验，并获取焊接后裂纹数据。通过上述的对于试样、衬垫以及拘束板的结构设计，以及对试样、衬垫以及拘束板的组合结构的设计，以及对焊接操作步骤的限定，能够使得本发明具有如下有益效果：1、结构形式简单，且坡口无需机加工；2、检验方法方便快捷，易操作；3、可实现对药芯焊丝的抗裂纹性能检测。

附图说明

图1为本发明中试样的结构示意图；

图2为本发明中拘束板的结构示意图；

图3为本发明中试样、衬垫以及拘束板组装好组合件的结构示意图；

图4为图3中组合件沿a-a的截面结构示意图；

图5为图3中组合件的正面视图；

图6为本发明中焊接操作时焊枪相对于组合件的示意简图。

在图1至图5中，部件名称与附图标记的对应关系为：

试样1、衬垫2、拘束板3、引弧板4、收弧板5。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参考图1至图6，其中，图1为本发明中试样的结构示意图；图2为本发明中拘束板的结构示意图；图3为本发明中试样、衬垫以及拘束板组装好组合件的结构示意图；图4为图3中组合件沿a-a的截面结构示意图；图5为图3中组合件的正面视图；图6为本发明中焊接操作时焊枪相对于组合件的示意简图。

本发明的目的在于，解决传统焊接裂纹试验方法所存在的操作难度较大的问题，为此，本发明提供了一种新的药芯焊丝抗裂纹性能检验方法，在本发明中，该药芯焊丝抗裂纹性能检验方法使用更简单的结构及坡口形式，更优化的试验方法，来实现对药芯焊丝抗裂纹性能的检验，其操作难度能够得到大幅度降低。

本发明构思如下：

1、材料准备

材料准备具体是指制备试样1、衬垫2以及拘束板3，其中，试样母材采用dh36船用钢板，衬垫2采用陶瓷衬垫，拘束板3采用碳钢板。

试样1的结构为：在需要进行焊接的侧边上设置坡口结构，试样1设置两个，两个试样1的坡口相对设置。

衬垫2的结构为：主体采用矩形板式结构，由衬垫2的长边以及宽边组成顶面以及底面，底面为平面结构，顶面上沿其长度方向、在宽边的中间位置设置一个横截面为弧形的通槽。

拘束板3的结构为：主体采用矩形板式结构，由拘束板3的长边以及宽边组成长侧面，在其中一个长侧面上开设有容纳槽。

请参考表1，表1为抗裂试验中各个部件的尺寸数据列表，在列表中，单位为mm。

表1

2、试样的组装

组装前确保试样坡口平整，干净。

拘束板3设置有两个，拘束板3的容纳槽朝上设置，两个拘束板3间隔设置、且两个拘束板3上的容纳槽的中心线同轴设置。

将衬垫2平放到两个拘束板3的容纳槽内，衬垫2的顶面与拘束板3的上侧面齐平。

以衬垫2的通槽的中心线为对称中心，将两个试样对称设置到衬垫2以及拘束板3上，且试样之间具有一定的根部间隙。

在试样组装时，将两块试样1的坡口向下平整放置，根据测试要求调整坡底根部间隙宽度(6mm)，采用点焊方式将引弧板4和收弧板5焊接在试样的坡口两端，焊接过程中注意对称施焊，保证引弧板4与和收弧板5与试样位置正确。

将陶瓷衬垫2贴在坡口背面(即试样1的底面)，注意控制陶瓷衬垫2中心与试样坡口中心线对齐且贴合牢固。

根据尺寸要求在规定位置焊接拘束板3，拘束板3实际形状为“凹”字形，拘束板3所开“凹口”，只要适合贴陶瓷衬垫2，可以按方便切割的尺寸切割。

引弧板4(收弧板5)，只要适合起弧需要长度，可以是任何尺寸的。

陶瓷衬垫2的粘贴长度要确保能完全覆盖坡底间隙和引弧板4(收弧板5)的起弧(收弧)区。如果单个陶瓷衬垫2长度不足，可贴多个，但要确保其贴合紧密。

3、试样焊接

焊接前清理试样坡口和坡底的灰尘，焊渣等，确保坡口干净不影响抗裂性测试。焊接时，专人现场记录，焊接参数，焊接时间，焊丝批号、线径等信息。抗裂性测试应在平焊位置采用后退法焊接，焊枪角度保持在45°左右。焊接过程中，尽可能保持速度均匀。焊接完成后需敲渣刷除，其后观察焊道，在有明显裂纹的地方进行标记。

请参考表2，表2为抗裂性测试焊接参数表。

表2

4、焊后处理

将焊接完毕的抗裂板放置24小时以上之后，进行着色渗透探伤。记录着色渗透探伤后的裂纹情况，具体操作：将直尺平行于焊道放置在坡口边缘，测量裂纹长度，裂纹位置并进行记录。整理数据，依据所记录的裂纹情况计算裂纹率。

在本发明中，进行药芯焊丝抗裂纹性能检验方法的装置主要由：试样1、拘束板3以及陶瓷衬垫2组成，具体操作步骤如下：

a、将开好坡口的试样组装，焊缝控制在6mm；

b、在试样背面焊接拘束板3；

c、在试样背面贴陶瓷衬垫2；

d、调节电流为250a，电压为29v，co2气体流量为18l/min，焊丝干伸长度为15mm；

e、在焊枪角度为45°位置，采用后退法焊接，焊接时间控制在200-240s；

f、焊接完成后，清除焊渣，静置24小时；

g、采用着色渗透探伤方法，对焊缝进行裂纹检测；

h、测量焊缝裂纹长度，计算裂纹率。

通过上述的对于试样、衬垫以及拘束板的结构设计，以及对试样、衬垫以及拘束板的组合结构的设计，以及对焊接操作步骤的限定，能够使得本发明具有如下有益效果：1、结构形式简单，且坡口无需机加工；2、检验方法方便快捷，易操作；3、可实现对药芯焊丝的抗裂纹性能检测。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。