[发明专利]一种用于多丝埋弧焊焊接粗晶区韧性评价的方法

权利要求书

1.一种用于多丝埋弧焊焊接粗晶区韧性评价的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：以多丝埋弧焊总热输入为基础，建立基于雷卡林公式计算大口径厚壁焊管在焊接时单丝埋弧焊焊缝热影响区冷却时间T_6/5的表征方程；

S2：根据大口径厚壁焊管多丝埋弧焊焊接工艺参数，采用双椭球热源数值模拟方法获得多丝埋弧焊焊接热影响区热循环曲线，从热循环曲线中得到多丝热影响区冷却时间t_6/5和峰值温度Tmax值；

S3：根据大口径厚壁焊管焊接工艺参数，由热输入通用计算公式得到多丝焊中每根丝的热输入量En，n为≥1的整数；

S4：参照S2中得到的t_6/5和峰值温度Tmax值，求得到多丝焊中每根焊丝的能量折合系数ξ_n，n为≥1的整数，具体过程为：

S41：当峰值温度Tmax≤600℃，且无t_6/5值，取其能量折合系数ξ_n为1；

S42：当峰值温度Tmax＞600℃，且有t_6/5值，则以首个出现的t_6/5值为基础，若为首个出现的t_6/5值，取其能量折合系数ξ_n为1；若非首个出现t_6/5值，取其能量折合系数ξ_n等于t_6/5增加的幅值除以首个出现的t_6/5值再加1；

S5：根据S1中得到的基于总热输入的单丝热影响区冷却时间T_6/5，S2中得到多丝热影响区冷却时间t_6/5，S3中得到的每根丝的热输入量En，以及S4中得到每根焊丝的能量折合系数ξ_n，根据等效原则，t_6/5＝T_6/5，采用系数叠加法，得到大口径厚壁焊管在焊接时多丝埋弧焊焊缝热影响的整体能量折合系数ξ，从而得到大口径厚壁焊管在焊接时多丝埋弧焊焊缝热影响区冷却时间t的表征方程，进而得到焊缝当量线能量Eeq；

S6：根据S5中得到的焊缝当量线能量Eeq，依据步骤S1中的T_6/5计算方程，建立多丝埋弧焊粗晶区的焊接热循环；

S7：根据S6中建立的多丝埋弧焊粗晶区的焊接热循环进行焊接粗晶区热模拟实验，采用热模拟试样制备多丝埋弧焊粗晶区试样，并对多丝埋弧焊粗晶区试样进行冲击韧性测试实验，进而获得多丝埋弧焊粗晶区韧性。

2.根据权利要求1所述一种用于多丝埋弧焊焊接粗晶区韧性评价的方法，其特征在于：所述步骤S1中，大口径厚壁焊管在焊接时基于总热输入的单丝热影响区采用薄板温度场模型，其冷却时间T_6/5表征方程为：

式中：E为热输入量，λ为导热系数，c为比热容，ρ为密度，h为壁厚，T₀为室温温度；其值分别为λ＝0.05W/mm℃，c＝460J/(kg·℃)，ρ＝7.8×10^-6kg/mm³，h＝38.5mm，T₀＝20℃。

3.根据权利要求1所述一种用于多丝埋弧焊焊接粗晶区韧性评价的方法，其特征在于：所述步骤S2、S3中，所述焊接工艺参数包括焊接电流I、焊接电压U、焊接速度ν。

4.根据权利要求1所述一种用于多丝埋弧焊焊接粗晶区韧性评价的方法，其特征在于：所述步骤S5中，大口径厚壁焊管在焊接时多丝埋弧焊焊缝热影响区冷却时间t的表征方程为：

式中：E_n为热输入量，ξ_n为E_n的能量折合系数，ξ为总能量折合系数，λ为导热系数，c为比热容，ρ为密度，h为壁厚，T₀为室温温度；其值分别为λ＝0.05W/mm℃，c＝460J/(kg·℃)，ρ＝7.8×10^-6kg/mm³，h＝38.5mm，T₀＝20℃。