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welding hot cracking test
简介
检验焊接热裂纹敏感性的试验。是评定金属焊接性的一类专门试验，对于不锈钢、耐热合金、铝合金等材料尤为重要。通过焊接热裂纹试验可达到两个目的：(1)测定某一组待焊金属(不同型号材料)的热裂纹敏感性，比较试验结果，选择符合工程设计要求的较理想的待焊金属。为此，规定了统一的试样尺寸和焊接试验条件。(2)用来确定待焊金属、焊接添加材料和焊接接头型式以及焊接工艺条件的适应性组合，以选定热裂纹倾向最小的合理的焊接工艺规范。
常用的焊接热裂纹试验方法有4种：
(1)缪莱克斯(Murex)试验(图1)。试验时，将两块试板装夹在专用夹具中进行角接头焊接，该夹具能在不同速度下使两块试板作外翻转动作(以焊缝纵轴为中心)，相当于给焊缝金属施加一个与凝固收缩方向相反的弯曲力矩。这样，在焊缝金属凝固收缩时，由于夹具强加在焊缝上的拘束度，将迫使焊缝产生纵向热裂纹。通过改变翻转速度(改变外加拘束度)，检验焊缝开裂程度，以比较焊缝金属的热裂纹敏感性。
图1 缪莱克斯试验图
1—焊条;2—焊缝;3—试板A—翻转前位置;B—翻转后位置
图2 纵向可调拘束试验简图
(2)纵向可调拘束试验(图2)。一种可调节拘束度的(纵向应变)焊接热裂纹试验方法。可以检测焊缝区和热影响区的热裂纹倾向。试验时，沿着试板长度方向(纵向)焊接，由A点起焊，当焊至B点时，对试板悬臂端突然施加冲击力F，强迫试板下弯直至与曲率半径R的模块贴紧，给焊缝施加拉伸应变ε，与此同时焊接仍继续进行，至C点焊接停止。焊缝发生的应变可按下列公式计算：
式中t为试板厚度，mm;R为模块的曲率半径，mm。应变ε的大小可通过更换不同曲率半径的模块来调节。通常用产生裂纹的最小应变值(又称临界应变量)εmin和最大裂纹长度、裂纹数量、裂纹总长度等指标作为评价焊接热裂纹敏感性的尺度。
图3 横向可调拘束试验简图
(3)横向可调拘束试验(图3)。焊接方向与试板长度方向垂直时进行的可调拘束试验。此法主要用来测定焊缝凝固裂纹倾向。试验程序和应变ε的测定与纵向可调拘束试验相同。通过试验，可测出评定焊缝凝固裂纹倾向的指标如：裂纹产生的临界应变值εmin、最大裂纹长度、裂纹总数和裂纹总长度等。试验中还可将热电偶插入焊接熔池，从而测出焊缝金属的凝固冷却曲线。利用此曲线可换算出最大裂纹长度对应的温度区间，即凝固脆性温度区间(BTR)和临界应变增长率(CST)，如图4所示。这些裂纹倾向的指标，是评定金属焊接性的重要依据，尤其是对热裂纹倾向较大的奥氏体不锈钢、镍基合金和铝合金的焊接性评定。可调拘束试验也是研究焊接热裂纹产生机理的重要方法之一，受到各国焊接科研工作者的重视。
(4)T形接头试验(图5)。利用T形接头焊接中发生的拘束应变，测定角焊缝热裂纹倾向的试验。试验时，在T形接头一侧熔敷第一道焊缝后，立即在另一侧以相反的焊接方向熔敷第二道焊缝，使第一道焊缝
图4 横向可调拘束试验的裂纹分布及BTR和CST
图5 T形接头试验简图
1—定位焊缝;2—横向加强板;3—第一道焊缝;4—第二道焊缝
收缩产生的拘束应变加在第二道焊缝上。完全冷却后观察焊缝表面，如有裂纹、测量裂纹总长Σl，并测焊缝长度L，则可以按下列公式计算裂纹率(%)：
