一種電阻式熱模擬試驗機(jī)焊接cct圖的測試方法
【專利摘要】一種電阻式熱模擬試驗機(jī)焊接CCT圖的測試方法，其步驟：將熱模擬試樣從室溫加熱到峰值溫度Tp；停留1秒鐘；對試樣分三階段進(jìn)行線性冷卻：自峰值溫度Tp冷卻至1000℃為第一冷卻階段；自1000℃冷卻至800℃為第二冷卻階段；自800℃冷卻至室溫為第三冷卻階段；根據(jù)切線法，在熱膨脹曲線上準(zhǔn)確找出相變的開始點和結(jié)束點。本發(fā)明由于綜合考慮了加熱速度和多段線性冷卻及溫度過沖問題，因此測試的焊接CCT圖更接近實際焊接熱循環(huán)過程，測出的相變點更為準(zhǔn)確，其適宜于在所有電阻式熱模擬試驗機(jī)上進(jìn)行焊接CCT的測試。
【專利說明】一種電阻式熱模擬試驗機(jī)焊接CCT圖的測試方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種物理模擬試驗方法，具體地屬于一種電阻式熱模擬試驗機(jī)焊接 CCT圖的測試方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 焊接CCT圖是焊接領(lǐng)域中重要的技術(shù)資料，它可用于間接地評定鋼的焊接性和合 理地確定焊接工藝規(guī)范，在焊接生產(chǎn)和焊接研究中具有重要的實用價值和指導(dǎo)意義。
[0003] 目前焊接CCT圖測試沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)有的測試工藝有的直接利用設(shè)備本身提供 的焊接熱循環(huán)模型來測試，這種工藝雖比較接近實際焊接，但是冷卻時屬于非線性冷卻，無 法根據(jù)切線法準(zhǔn)確找出相變點；有的雖采用線性冷卻，但大多采用一段式冷卻，不能反映實 際的焊接熱循環(huán)過程；有的沒有考慮加熱速度的影響，實際焊接時，線能量可由大到小進(jìn)行 選擇，線能量越大，加熱速度越慢，反之越快。因此，需要建立一種焊接CCT測試工藝，既要 與實際焊接熱循環(huán)過程接近，又要根據(jù)切線法能夠準(zhǔn)確找出相變點。
[0004] 經(jīng)檢索，有文獻(xiàn)公開了一種"匪360鋼SH-CCT曲線測定及組織分析"，其焊接CCT 測定方案為：將試樣以200°C /s的速度加熱到峰值溫度1350°C，設(shè)定冷卻過程中的t8/5分 別為6、10、15、20、30、60、150、300、600、1000和2000s。其測試工藝沒有考慮加熱速度的變 化、實際焊接熱循環(huán)過程與溫度過沖問題，與實際焊接熱循環(huán)過程接近度較低，難以準(zhǔn)確找 出相變點。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種測試的焊接CCT圖更接近實際焊接熱循環(huán) 過程，測出的相變點更為準(zhǔn)確，并適宜于在所有電阻式熱模擬試驗機(jī)上進(jìn)行焊接CCT圖的 測試方法。
[0006] 實現(xiàn)上述目的的措施： 一種電阻式熱模擬試驗機(jī)焊接CCT圖的測試方法，其步驟： 1) 將熱模擬試樣從室溫加熱到峰值溫度Tp，其加熱速度依據(jù)?8/5的變化按照以下情況 確定： Α、冷卻時間?8/5不超過5s，則加熱速度設(shè)定為700°C /s ; B、 冷卻時間5s < ?8/5 < 25s，則加熱速度設(shè)定為400°C /s ; C、 冷卻時間25s < ?8/5 < 100s，則加熱速度設(shè)定為200°C /s ; D、 冷卻時間100s < ?8/5彡500s，則加熱速度設(shè)定為100°C /s 其中，當(dāng)加熱速度設(shè)定大于200°C /s時，按照以下變速度加熱，即： 從室溫加熱到1000 °C時，按照設(shè)定的加熱速度加熱，1000 °C?峰值溫度Tp，按照 100°C /s進(jìn)行加熱； 2) 加熱結(jié)束后，停留1秒鐘； 3) 對試樣分三階段進(jìn)行線性冷卻： A、 階段的劃分：自峰值溫度Tp冷卻至1000°C為第一冷卻階段；自1000°C冷卻至800°C 為第二冷卻階段；自800°C冷卻至室溫為第三冷卻階段； B、 各冷卻階段的冷卻速度按照以下冷卻時間確定：冷卻速度Vl表示第一冷卻速度， v 2表示第二冷卻速度，v 3表示第三冷卻速度； 當(dāng)冷卻時間為5s<i8/5<25s時，Vl按照l〇〇°C/S進(jìn)行冷卻，v 2按照60°C/s進(jìn)行 冷卻；v 3按照v 3=3〇〇°C / ?8/5進(jìn)行設(shè)定冷卻； 當(dāng)冷卻時間為25s < i8/5 < 100s時，ν i按照40°C /s進(jìn)行冷卻，ν 2按照20°C /s進(jìn)行 冷卻；v 3按照v 3=3〇〇°C / ?8/5進(jìn)行設(shè)定冷卻； 當(dāng)冷卻時間為100s<i8/5彡500s時，Vl按照8°C/s進(jìn)行冷卻，ν2按照4°C/s進(jìn)行 冷卻；v 3按照v 3=3〇〇°C / ?8/5進(jìn)行設(shè)定冷卻； 當(dāng)冷卻時間?8/5彡5s時直接從峰值溫度Τρ以300°C /?8/5的冷卻速度冷卻至室溫； 4)根據(jù)切線法，在熱膨脹曲線上準(zhǔn)確找出相變的開始點和結(jié)束點。
[0007] ?8/5-指試樣從800°C降至500°C時所用時間，為先設(shè)定值。
[0008] 本發(fā)明之所以采取加熱速度與冷卻時間?8/5的匹配結(jié)合，是因為實際焊接時，焊接 線能量可在一定范圍內(nèi)進(jìn)行選擇，焊接加熱速度并不是一成不變的，線能量越大，加熱速度 越慢，反之越小。因此，本發(fā)明中加熱速度隨冷卻時間? 8/5的變化設(shè)定有所不同。
[0009] 之所以采取三段式線性冷卻方式，一方面，因為要想準(zhǔn)確測出相轉(zhuǎn)變的開始點和 結(jié)束點，必須采取線性冷卻方式，另一方面，實際焊接熱循環(huán)的冷卻過程是一個變溫過程， 只有經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)，采用三段式冷卻能與實際焊接熱循環(huán)過程最接近。
[0010] 之所以當(dāng)加熱速度設(shè)定大于200°c /s時，按照變速度加熱，是因為加熱速度大于 200°C /s時，峰值溫度過沖現(xiàn)象較為嚴(yán)重，直接導(dǎo)致溫度控制精度下降，此情況下，采用變 速度加熱，有效地解決了加熱過程中溫度過沖現(xiàn)象的發(fā)生，使試驗溫度控制精度大大提高。
[0011] 此工藝方法中，?8/5最長選擇為500秒，涵蓋了從小線能量到氣電立焊等大線能量 焊接所需要的全部線能量范圍，因此，適合所有關(guān)于電弧焊接CCT圖的測試。
[0012] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于綜合考慮了加熱速度和多段線性冷卻及溫度過沖問 題，因此測試的焊接CCT圖更接近實際焊接熱循環(huán)過程，測出的相變點更為準(zhǔn)確，其適宜于 在所有電阻式熱模擬試驗機(jī)上進(jìn)行焊接CCT的測試。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1為冷卻時間t8/5=3s條件下的本發(fā)明與實際焊接熱循環(huán)工藝曲線圖； 圖2為冷卻時間t8/5=15s條件下的本發(fā)明與實際焊接熱循環(huán)工藝曲線圖； 圖3為冷卻時間t8/5=45s條件下的本發(fā)明與實際焊接熱循環(huán)工藝曲線圖； 圖4為冷卻時間t8/5=200s條件下的本發(fā)明與實際焊接熱循環(huán)工藝曲線圖。

【具體實施方式】
[0014] 下面對本發(fā)明予以詳細(xì)描述： 實施例1 一種電阻式熱模擬試驗機(jī)焊接CCT圖的測試方法，其步驟： 1)將熱模擬試樣從室溫加熱到峰值溫度Tp 1300°C，冷卻時間?8/5設(shè)為3s，則加熱速度 設(shè)定為700°C /s ; 由于加熱速度設(shè)定大于200°C /s，故： 從室溫加熱到KKKTC時，按照設(shè)定的加熱速度700°C /s進(jìn)行加熱，之后按照加熱速度 100°C /s加熱至峰值溫度Tpl300°C ; 2) 加熱結(jié)束后，停留1秒鐘； 3) 因設(shè)定冷卻時間為i8/5=3s，故直接從1300°C以100°C /s的速度冷卻至室溫； 4) 根據(jù)切線法，在熱膨脹曲線上準(zhǔn)確找出的相變溫度開始點為460°C和結(jié)束點為 31(TC。
[0015] 上述模擬工藝與實際焊接熱循環(huán)對比發(fā)現(xiàn)：采用此方法模擬焊接CCT圖的測試工 藝與實際焊接熱循環(huán)過程較接近，由于采用變速度加熱，解決了加熱過程中溫度過沖問題， 保證了試驗溫度控制精度，測出的相變溫度點更準(zhǔn)確，有效地揭示了焊接此工藝條件下的 組織轉(zhuǎn)變特點。
[0016] 實施例2 1) 將熱模擬試樣從室溫加熱到峰值溫度Tpl300°c，冷卻時間?8/5選為15s時，則加熱 速度設(shè)定為400°C /s ; 由于加熱速度設(shè)定為大于200°C /s，故： 從室溫加熱到KKKTC時，按照設(shè)定的加熱速度400°C /s進(jìn)行加熱，之后按照加熱速度 100°C /s加熱至峰值溫度Tpl300°C ; 2) 加熱結(jié)束后，停留1秒鐘； 3) 對試樣分三階段進(jìn)行線性冷卻： A、 階段的劃分：自峰值溫度Tpl300°C冷卻至KKKTC為第一冷卻階段；自KKKTC冷卻至 800°C為第二冷卻階段；自800°C冷卻至室溫為第三冷卻階段； B、 各冷卻階段的冷卻速度按照以下冷卻時間確定：冷卻速度Vl表示第一冷卻速度， v 2表示第二冷卻速度，v 3表示第三冷卻速度； 因冷卻時間?8/5設(shè)定為15s，v i則按照l〇〇°C /s進(jìn)行冷卻，v 2按照60°C /s進(jìn)行冷卻； v 3按照：300°C /15s=20°C /s進(jìn)行冷卻至室溫； 4) 根據(jù)切線法，在熱膨脹曲線上準(zhǔn)確找出的相變溫度的開始點為520°C和結(jié)束點為 329。。。
[0017] 上述模擬工藝與實際焊接熱循環(huán)對比發(fā)現(xiàn)：采用此方法模擬焊接CCT圖的測試工 藝與實際焊接熱循環(huán)過程很接近(見圖1)，由于采用變速度加熱，解決了加熱過程中溫度過 沖問題，保證了試驗溫度控制精度，測出的相變溫度點更準(zhǔn)確，有效地揭示了焊接此工藝條 件下的組織轉(zhuǎn)變特點。
[0018] 實施例3 1) 將熱模擬試樣從室溫加熱到峰值溫度Tpl300°c，冷卻時間?8/5設(shè)為45s，則加熱速度 設(shè)定為200°C /s，即試樣以200°C /s的加熱速度直接加熱到峰值溫度Tpl300°C ; 2) 加熱結(jié)束后，停留1秒鐘； 3) 對試樣分三階段進(jìn)行線性冷卻： A、階段的劃分：自峰值溫度Tpl300°C冷卻至KKKTC為第一冷卻階段；自KKKTC冷卻至 800°C為第二冷卻階段；自800°C冷卻至室溫為第三冷卻階段； B、各冷卻階段的冷卻速度按照以下冷卻時間確定：冷卻速度Vl表示第一冷卻速度， v 2表示第二冷卻速度，v 3表示第三冷卻速度； 因冷卻時間?8/5設(shè)定為45s，v i則按照40°C /s進(jìn)行冷卻，v 2按照20°C /s進(jìn)行冷卻； v 3按照：300°C /45s=6. 67°C /s進(jìn)行冷卻至室溫； 4)根據(jù)切線法，在熱膨脹曲線上準(zhǔn)確找出的相變溫度的開始點為564°C和結(jié)束點為 427。。。
[0019] 上述模擬工藝與實際焊接熱循環(huán)對比發(fā)現(xiàn)，采用此方法模擬焊接CCT測試與實際 焊接熱循環(huán)過程不僅接近(見圖2 )，而且測出的相變溫度點更準(zhǔn)確，有效地揭示了焊接此工 藝條件下的組織轉(zhuǎn)變特點。
[0020] 實施例4 一種電阻式熱模擬試驗機(jī)焊接CCT圖的測試方法，其步驟： 1) 將熱模擬試樣從室溫加熱到峰值溫度Tpl300°c，冷卻時間?8/5選為200s時，則加熱 速度設(shè)定為l〇〇°C /s，即試樣以100°C /s的加熱速度直接加熱到峰值溫度Tpl300°C ; 2) 加熱結(jié)束后，停留1秒鐘； 3) 對試樣分三階段進(jìn)行線性冷卻： A、 階段的劃分：自峰值溫度Tpl300°C冷卻至1000°C為第一冷卻階段；自1000°C冷卻至 800°C為第二冷卻階段；自800°C冷卻至室溫為第三冷卻階段； B、 各冷卻階段的冷卻速度按照以下冷卻時間確定：冷卻速度Vl表示第一冷卻速度， v 2表示第二冷卻速度，v 3表示第三冷卻速度； 因冷卻時間?8/5設(shè)定為200s ; v i則按照8°C /s進(jìn)行冷卻，v 2按照4°C /s進(jìn)行冷卻； v 3按照：300°C /200s=l. 5°C /s進(jìn)行冷卻至室溫； 4) 根據(jù)切線法，在熱膨脹曲線上準(zhǔn)確找出的相變溫度的開始點為616°C和結(jié)束點為 447。。。
[0021] 上述模擬工藝與實際焊接熱循環(huán)對比發(fā)現(xiàn)，采用此方法模擬焊接CCT測試與實際 焊接熱循環(huán)過程不僅接近，而且測出的相變溫度點更準(zhǔn)確，有效地揭示了焊接此工藝條件 下的組織轉(zhuǎn)變特點。
[0022] 上述實施例僅為最佳例舉，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。
【權(quán)利要求】
1. 一種電阻式熱模擬試驗機(jī)焊接CCT圖的測試方法，其步驟： 1) 將熱模擬試樣從室溫加熱到峰值溫度Tp，其加熱速度依據(jù)?8/5的變化按照以下情況 確定： Α、冷卻時間?8/5不超過5s，則加熱速度設(shè)定為700°C /s ; B、 冷卻時間5s < ?8/5 < 25s，則加熱速度設(shè)定為400°C /s ; C、 冷卻時間25s < ?8/5 < 100s，則加熱速度設(shè)定為200°C /s ; D、 冷卻時間100s < ?8/5彡500s，則加熱速度設(shè)定為100°C /s 其中，當(dāng)加熱速度設(shè)定大于200°C /s時，按照以下變速度加熱，即： 從室溫加熱到1000 °C時，按照設(shè)定的加熱速度加熱，1000 °C?峰值溫度Tp，按照 100°C /s進(jìn)行加熱； 2) 加熱結(jié)束后，停留1秒鐘； 3) 對試樣分三階段進(jìn)行線性冷卻： A、 階段的劃分：自峰值溫度Tp冷卻至1000°C為第一冷卻階段；自1000°C冷卻至800°C 為第二冷卻階段；自800°C冷卻至室溫為第三冷卻階段； B、 各冷卻階段的冷卻速度按照以下冷卻時間確定：冷卻速度Vl表示第一冷卻速度， v 2表示第二冷卻速度，v 3表示第三冷卻速度； 當(dāng)冷卻時間為5s<i8/5<25s時，Vl按照l〇〇°C/S進(jìn)行冷卻，v 2按照60°C/s進(jìn)行 冷卻；v 3按照v 3=3〇〇°C / ?8/5進(jìn)行設(shè)定冷卻； 當(dāng)冷卻時間為25s < i8/5 < 100s時，ν i按照40°C /s進(jìn)行冷卻，ν 2按照20°C /s進(jìn)行 冷卻；v 3按照v 3=3〇〇°C / ?8/5進(jìn)行設(shè)定冷卻； 當(dāng)冷卻時間為100s<i8/5彡500s時，Vl按照8°C/s進(jìn)行冷卻，ν2按照4°C/s進(jìn)行 冷卻；v 3按照v 3=3〇〇°C / ?8/5進(jìn)行設(shè)定冷卻； 當(dāng)冷卻時間?8/5彡5s時直接從峰值溫度Τρ以300°C /?8/5的冷卻速度冷卻至室溫； 4) 根據(jù)切線法，在熱膨脹曲線上準(zhǔn)確找出相變的開始點和結(jié)束點。
【文檔編號】G09B25/02GK104123878SQ201410344068
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月18日
【發(fā)明者】劉文艷, 黃治軍, 王輝, 袁桂蓮, 鄭江鵬, 高俊, 牟文廣, 曾彤, 王靚 申請人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司