摘 要

针对焊接CCT印刷版图册在实际工程应用中存在的问题，本文借助Plot digitizer、 Origin、Access等软件制作了电子版焊接CCT图并建立了焊接CCT图数据库。通过Plot digitizer软件对焊接CCT图册进行点数据采集并存放在Excel表中，再将点数据导入Origin软件中进行电子版焊接CCT图的绘制。最后利用Access数据库中的表对象进行数据的存储并用窗体模块建立了焊接CCT图综合应用系统。焊接CCT图综合应用系统主要有冷却速率计算、碳当量计算、预热温度计算及再热裂纹判断等功能。

在本文工程应用实例验证中，利用电子版焊接CCT图对Q235钢点焊得到的组织进行预测，其预测结果与实验测得的组织成分基本一致；利用焊接CCT图综合应用系统对新钢种SA 508-3进行焊接性能预测，通过碳当量计算及预热温度计算得出其焊接性较差、易产生冷裂纹，需进行焊前预热处理，系统计算所得的预热温度与SA508-3钢小铁研实验测得的预热温度误差较小。经工程应用实例验证，本文制作的电子版焊接CCT图及焊接CCT图综合应用系统具有重要的工程意义。

关键词：电子版焊接CCT图；组织预测；焊接数据库；焊接性

Abstract

The printed welding CCT diagram have some problems during practical engineering, with the help of Plot digitizer, Origin, Access and other software we create an electronic welding CCT diagram and a welding diagram database have been built. Using the plot digitizer software to collection data for point from the welding CCT diagram and stored in Excel sheet, then import the date to origin software to drawing electronic welding CCT diagram. Finally, stored the data into access database and establish welding CCT diagram integrated application system. Welding CCT diagram integrated application system include cooling rate calculation, calculation of carbon equivalent, preheating temperature and reheat cracking calculated judgment and other functions.

Engineering application verification in this article, using the electronic welding CCT diagram to predict the structure of Q235 steel by spot welding and the predicted results are basically the same experimentally measured; using welding CCT diagram integrated application system to predict new steel grade SA508-3 welding performance, by calculating carbon equivalent and calculating preheating temperature we can get the conclusion that the weldability is poor and easy to produce cold crack, need to deal with the preheating before welding, the system computes the preheating temperature is similar to the result of SA 508-3 steel during Small iron experiment. Verification by the engineering application, the electronic welding CCT diagram and welding CCT diagram integrated application system has important engineering significance.

Key Words：electronic welding CCT diagram；metallurgical microstructure predict；welding database；weldability

目 录

第一章 绪论

1.1 焊接CCT图的介绍 1

1.2 课题研究背景 1

1.3 选题的目的与意义 2

1.4 国内外研究现状 2

1.4.1 国外研究现状 2

1.4.2国内研究现状 3

1.5 课题研究内容，预期目标 4

第二章 理论基础

2.1 焊接CCT图 6

2.2 冷却时间公式 6

2.3 焊接再热裂纹判断 7

2.4 焊前预热温度 7

2.4.1 碳当量计算 8

2.4.2 冷裂纹敏感 8

2.4.3 预热温度计算 8

第三章 数字化过程及数据库建立

3.1 焊接CCT图的数字化 9

3.1.1 Plot digitizer 点数据采集 9

3.1.2 Origin制图 10

3.2 焊接CCT图数据库建立 12

第四章 工程应用实例分析

4.1 Q235点焊组织预测 17

4.2 核电SA508-3钢焊接性能预测 19

4.2.1 碳当量计算 19

4.2.2 冷裂纹及预热温度确定 19

第五章 结论

参考文献

致 谢

1. 绪论

1.1 焊接CCT图的介绍

焊接CCT图根据冷却曲线测得的位置一般可分为焊缝金属焊接CCT图和焊接热影响区焊接CCT图，在实际的工程应用中一般采用焊接热影响区的焊接CCT图进行焊后组织的预测及性能判断等应用。

焊接连续冷却组织转变图包含多种不同的冷却速率，这些冷却曲线在冷却速率发生变化时产生焊后组织的相应变化。它们反映了钢从焊接高温用不同的冷却速率进行连续冷却后得到的焊接热影响区显微组织和硬度之间的关系。焊接CCT曲线的发展是焊接材料和焊接工艺的合理选择和确定焊后热处理参数的可靠依据。焊缝CCT曲线图和焊接热影响区的CCT曲线图反映了焊缝金属和焊接热影响区在不同的热循环的局部加热和冷却速率后焊接热影响区微观组织和焊接的机械性能，从而还可以判断焊接接头的强度和韧性。

国外对焊接连续冷却组织转变图的研究起步比较早，在1950年左右开始进行焊接CCT图的研究。随着焊接实验的改进以及焊接测试装置的快速发展，在1970年左右已经将常用的焊接钢种进行了焊接CCT图的绘制。我国对焊接CCT图的研究起步较晚，在上个世纪80年代初组织了国产常用焊接钢种的CCT图研究，工作取得较大进展。在1992年《国产低合金钢焊接CCT图册》^[15]通过机械工业出版社出版，在该图册中包含了四十多幅焊接CCT图并对常用钢种的化学成分、焊接组织图及焊接金相图进行详细的描述。与此同时，顾钰熹和王宗杰主编的《焊接连续冷却转变图及其应用》^[11]这本书正式出版，该书共收藏有焊接CCT图两百余幅，对各种常用焊接钢种在实际工程应用中进行详细的叙述。