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目录1

第一章 引论1

第一节 可焊性定义和分类1

第二节 焊接裂纹4

1．裂纹的分类4

2．高温裂纹（热裂纹）7

（1）焊接金属的凝固裂纹7

（2）热影响区裂纹16

3．焊缝的低温裂纹（冷裂纹）17

（1）对接缝17

（2）填角焊缝的焊根裂纹和焊趾裂纹18

（3）焊缝金属中的冷裂纹（微裂）19

（4）变形裂纹21

（5）氢与冷裂纹22

（6）冷却速度和与之有关的各种因素26

（7）坡口形状对焊接裂纹的影响32

（8）拘束度34

4．再热裂纹43

（1）影响因素44

（2）SR裂纹防止方法45

（3）试验方法的特征45

（4）堆焊层下回火裂纹46

（5）奥氏体型不锈钢及Ni合金应力消除回火裂纹47

5．层状撕裂47

（1）层状撕裂产生原因49

（2）层状撕裂的评价方法50

第三节 环境脆化裂纹51

1．环境脆化裂纹的分类53

2．材料与焊接接头中的环境脆化裂纹53

第四节 脆性破坏概论56

1．钢材的脆性破坏56

2．脆性破坏的特征57

3．缺口59

4．钢材的延性破坏和脆性破坏59

5．脆性破坏的机理60

（1）从延性到脆性的破坏形式的转变60

（2）在缺口底部产生的三轴拉应力61

（3）脆性裂纹的发生、扩展和停止61

6．冷脆性转变温度65

（1）化学成分67

7．冶金的各个因素对缺口脆性的影响67

（2）脱氧方式68

（3）细化晶粒68

（4）热轧68

（5）热处理69

（6）钢板的方向性70

（7）冷加工时效71

（8）疲劳72

8．焊接对缺口脆性的影响72

（1）焊着金属72

（2）焊条类型的影响72

（3）热影响区72

（4）焊接规范73

（7）其它74

（5）预热和后热处理74

（6）时效74

第二章 可焊性直接试验方法76

第一节 施工可焊性试验方法76

1．裂纹试验方法的选择及其与生产联系的问题76

2．焊缝和热影响区的裂纹试验方法（不需特殊的试验装置）78

（1）y型坡口对接裂纹试验（标准型，又称铁研式）79

（2）y型坡口对接裂纹试验（小铁研式）81

（3）沟槽拘束对接裂纹试验（手冢式）84

（4）可变拘束长槽对接裂纹试验85

（5）拘束对接初层焊接裂纹试验85

（6）Lehigh拘束裂纹试验86

（7）U型坡口对接裂纹试验88

（8）斜边拘束对接裂纹试验89

（9）N．R．R．T．可变拘束对接裂纹试验91

（10）H型对接裂纹试验94

（11）巴东拘束对接裂纹试验94

（12）窗形拘束对接裂纹试验96

（13）Fisco试验97

（14）V．R．C．裂纹试验100

（15）船用钢材焊接裂纹的试验102

（16）环形镶块裂纹试验105

（17）撕裂试验106

（18）I．I．W．最高硬度试验107

（19）渐变厚度硬度试验109

（20）焊层下裂纹试验113

（21）基洛夫工厂试验115

（22）金兹布尔格（Гинцбург）和特拉仁什多克（Драйзенщток）裂纹试验116

（23）手工电弧焊焊缝金属抗显微裂纹敏感性试验（低碳钢和低合金钢）117

（24）环形堆焊试验118

（25）G-BOP焊缝金属裂纹试验119

（26）Huxley试验122

（27）Varestraint试验125

（28）横向Varestraint试验129

（29）击破试验131

（30）非拘束角焊缝裂纹试验132

（31）T字形热裂纹试验133

（32）I．I．W．T字形热裂纹试验135

（33）巴东电焊研究所角焊缝裂纹试验136

（34）刚性节点角焊缝试验137

（35）可变拘束角焊缝裂纹试验（C.R.F.）138

（36）仰焊位置角焊缝裂纹试验141

（37）抗磨性低合金高强度钢的角焊缝裂纹试验143

（38）十字形接头裂纹试验144

（39）双T字形裂纹试验146

（40）模拟结构物拘束角焊缝裂纹试验（BoxRestraintTest）147

（41）十字形接头（框架）试验148

（42）框架十字接头角焊缝裂纹试验150

（43）T形接头刚性角焊缝试验151

（44）Hind填角焊缝裂纹试验153

（45）C．T．S．裂纹试验154

（46）N．C．F．W．环形角焊可焊性试验162

（47）超厚板焊接金属裂纹试验（埋弧自动焊）163

（48）调质高强度钢热影响区裂纹试验（埋弧自动焊）165

（49）埋弧自动焊裂纹敏感性试验166

（50）埋弧自动焊焊缝的热裂纹试验168

（51）具有矩形孔的热裂纹试验（埋弧自动焊）169

（52）埋弧自动焊十字形接头角焊裂纹试验170

（53）板边上带有水冷铜板的对接横裂纹试验171

（54）窄间隙混合气体保护自动焊接热裂纹试验174

（55）插入竖板的H型拘束裂纹试验（埋弧自动焊）176

（56）Lehigh层状撕裂试验178

（57）Ⅱ式刚性固定T型仰角裂纹试验180

（58）H型填角焊拘束层状撕裂试验181

（59）Z方向窗框拘束裂纹试验183

（60）Cranfield层状撕裂试验186

（61）Z方向层状撕裂的敏感性评定试验188

（62）恒定应变层状撕裂试验189

（63）对接接头拘束再热裂纹试验（H型拘束和y型拘束）190

（64）填角焊、镶块、填角焊环形镶块再热裂纹试验192

（65）T型和Y型坡口再热裂纹试验194

（66）施加弯曲应力的再热裂纹试验195

（67）圆筒状拘束再热裂纹试验197

（68）奥氏体系金属堆焊复合层的再热裂纹试验198

（69）复合钢的定恒应变焊接裂纹试验199

（70）Ni基耐热铸造合金热裂纹试验201

（71）硬质合金堆焊金属裂纹试验201

（72）硬质合金堆焊抗裂试验202

（73）Finger裂纹试验204

（74）圆棒试验206

（76）十字形角条裂纹试验208

（75）X型裂纹试验208

（77）B．W．R．A．铬镍不锈钢裂纹试验210

（78）分块环形槽裂纹试验211

（79）环形槽裂纹试验212

（80）环形镶块裂纹试验213

（81）承受二轴应力状态时的薄板环形镶块试验215

（82）封闭槽铸件裂纹试验216

（83）确定薄钢料气焊时产生热裂纹的倾向试验218

（84）MIG熔化点焊裂纹试验219

（85）十字形铝合金焊接材料裂纹试验220

（86）带有间隙槽的搭接填角焊裂纹试验222

（87）厚铝合金斜坡口槽裂纹试验224

（88）B．W．R．A．封闭对接裂纹试验225

（89）鱼骨状可变拘束裂纹试验226

（90）Alcan圆盘刻槽裂纹试验230

（91）Hollard铝合金裂纹试验231

（92）各种铝合金热裂纹试验方法231

3．焊缝和热影响区的裂纹试验方法（使用特殊的试验装置）234

（1）Murex热裂纹试验装置234

（2）HpoxopoB裂纹试验装置241

（3）T．R．C．试验（拉伸拘束裂纹试验）242

（4）R．R．C．试验（完全拘束裂纹试验）247

（5）Implant（插销）焊接裂纹试验250

（6）Z方向Implant试验253

（7）K．S．L．A．裂纹试验装置254

（8）横向Varestraint裂纹试验257

（9）TIGMAJIG薄板焊接裂纹试验260

（10）弯曲拘束焊接裂纹（B.R.C.）试验装置261

（11）角接头焊接裂纹试验装置（C．J．C．试验）264

（12）近支点弯曲型焊缝金属热裂纹试验装置267

第二节 使用性能可焊性试验方法269

1．焊接热影响区的延伸性试验269

（1）纵向焊道弯曲试验270

（2）T型弯曲试验274

（3）加热敏感性试验276

（4）焊道试验277

（5）水压膨胀试验279

2．焊缝金属和焊接接头的缺口脆性试验281

（1）哈别耳卡试验281

（2）VanDerVeen试验282

（3）乌克兰科学院电焊研究所冷脆性试验285

（4）Kinzel纵向焊道缺口弯曲试验286

（5）Lehigh纵向焊珠缺口弯曲试验288

（6）横向焊珠缺口弯曲试验289

（7）Delta试验（三角形试验）290

（8）Tipper试验293

（9）Kahn焊接缺口撕裂试验294

（10）ESSO试验（旧称SOD试验）299

（11）Wells-木原试验300

（12）深缺口试验300

（13）双重拉伸试验301

（14）表面缺口试验303

（16）N．R．L．爆炸膨胀试验304

（15）K1c试验304

（17）落锤试验311

（18）圆筒型爆破试验316

（19）COD试验317

3．有关使用性能的其它试验322

（1）焊缝的晶间应力腐蚀裂纹试验322

（2）重复加热试验324

（3）G．E．阶段冷却试验324

第三章 可焊性间接试验方法327

第一节 以合金元素评定钢的可焊性327

1．可焊性指标计算公式的应用327

2．可焊性指标计算公式327

2．模拟试验的发展过程344

1．焊接热模拟试验的意义和应用范围344

第二节 焊接热模拟试验344

3．模拟试验方法的具体应用345

（1）再现热影响区的组织试验345

（2）热拉伸试验（Battele研究所）347

（3）延迟裂纹敏感性试验349

（4）再热裂纹试验（高温恒应变松弛）351

（5）带有加强焊缝试件的再热裂纹试验355

（6）铸销撕裂试验（C．P．T．试验）358

（7）C．C．T．连续冷却转变曲线359

（8）НИИ急速热膨胀试验361

第三节 以硫印法鉴定钢材焊接裂纹敏感性363

附录 各种裂纹试验方法汇总表366

参考文献376