多层焊焊接的热循环特性

1.3.3.1 长段多层焊的焊接热循环

长段多层焊是指施焊的每一焊道长度较长的多层焊，其长度一般大于1m。前一焊道冷却到100～200℃再焊后续焊道。图1.3-3所示为长段多道焊热影响区不同部位点的热循环曲线。

图1.3-2 焊接热循环特征参数示意图

表1.3-1 低合金钢对接单道焊的热循环特征参数（焊缝旁的过热粗晶区）

注：ω_H及t_H均指在900℃以上。

t′—加热时间；t″—冷却时间；δ—板厚；q_v—热输入。

图1.3-3 长段多层焊热循环简图

1.3.3.2 短段多层焊接热循环

短段多层焊是指施焊的每一焊道长度较短（约为50～400mm）的多层焊。其施焊过程的基本特点是，前一层焊缝尚未完全冷却（一般在Ms以上），就开始施焊后一层焊缝。图1.3-4所示为短段多层焊热影响区不同部位（A、C点）的热循环曲线示意图。

图1.3-4 短段多层焊热循环简图

1.3.3.3 长段多层焊接热循环

测试材料为低碳钢和304不锈钢，接头形式为V形缺口板材对接，间隙为2.5mm，两块对接板长、宽的尺寸为150mm×140mm，厚度为6mm、8mm、12mm，焊道层数分别为2、3、6。焊条电弧焊，根部焊道用焊条直径为2.5mm，其他焊道用焊条直径为4mm，低碳钢焊接用焊条为AWS E 6013，不锈钢焊接用焊条为AWS 308。连续焊道间隔时间为2min，用以清理焊渣。热电耦测温，并用X-Y记录仪记录测定温度。图1.3-5所示为焊板尺寸和热电耦布点；图1.3-6所示为不同板厚焊道层数示意。焊接时记录每道焊接所用时间，并根据焊道长度计算焊接时间。表1.3-2和表1.3-3所列分别是焊接低碳钢和不锈钢所用的焊接参数，焊接热输入计算中取电弧热效率0.75。图1.3-7和图1.3-8所示分别为低碳钢和不锈钢多道焊温度测试结果。(www.xing528.com)

图1.3-5 焊板尺寸和热电耦布点

图1.3-6 不同板厚焊道层数示意

表1.3-2 焊接低碳钢用焊接参数

表1.3-3 焊接不锈钢用焊接参数

图1.3-7 低碳钢多道焊温度测试结果

图1.3-8 不锈钢多道焊温度测试结果

图1.3-8 不锈钢多道焊温度测试结果（续）