金属焊接性及实验方法.ppt

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1、1,金属焊接性 是焊接冶金（基本原理）课程的后续课程，重点介绍基础知识和基本概念，并注重引入了有关新金属材料的焊接性及其连接新技术、新标准的相关内容，其中部分内容是作者在近年的科学研究工作中所取得的研究成果。,绪言,2,目录,第一章 金属焊接性基础第二章 碳钢及低合金钢的焊接第三章 耐热钢及不锈钢的焊接第四章 铜、镍及其合金的焊接,第五章 钛及其合金的焊接第六章 铝、镁及其合金的焊接第七章 铸铁的焊接,3,焊接工作者的两大努力方向,1、如何把材料焊得好！解决材料的焊接性，研究焊接接头的性能和工艺方法，焊接参数之间的关系。2、如何焊得快！在保证焊接接头性能的前提下，研究采用什么工艺手段，使焊接的

2、效率提高。,好而快,4,第1章金属焊接性及其试验方法,由于在焊接过程中,焊接接头中的各种物理化学反应,在温度和化学成分都处于极不平衡的特定条件下进行的,引起两方面的后果:1.在焊接区内产生各种类型的缺陷,使焊接接头丧失其连续性;2.即使没有产生缺陷,也可能降低了某些必要的性能,影响焊接结构的使用寿命。,5,第1章金属焊接性及其试验方法,因此，金属本身固有的基本性能，还不能直接表明它在焊接时出现什么问题，以及焊后接头性能是否满足使用要求。这样就要求人们从焊接的角度来分析研究金属某些特有的性能焊接性。,6,1.1 金属焊接性及其测试方法,金属焊接性就是金属是否能适应焊接加工,即材料在一定的焊接工艺

3、条件下（包括焊接方法、焊接材料、焊接参数和结构形式等），形成完整的、具备一定使用性能的焊接接头的特性。金属焊接性的概念有两方面内容：一是金属在焊接加工中是否容易形成缺陷；二是焊成的接头在一定的使用条件下可靠运行的能力。简而言之，焊接性就是指金属材料“好焊不好焊”以及焊成的接头“好用不好用”。,金属焊接性,7,焊接性又可分成工艺焊接性和使用焊接性。工艺焊接性是指在一定焊接工艺条件下，获得优质、无缺陷的焊接接头的能力。如果一种金属材料可以在很简单的工艺条件下焊接而获得完好的接头且能够满足使用要求，就可以说其焊接性良好；反之，则焊接性较差。使用焊接性是指焊接接头满足某种使用性能的能力，通常包括常规的

4、力学性能、低温韧性、抗脆断性能、高温蠕变、疲劳性能、持久强度以及抗腐蚀性和耐磨性等指标。,8,工艺性能：冶金焊接性和热焊接性对于熔焊来说，焊接过程一般包括冶金过程和热过程这两个必不可少的过程。在焊接接头区域，冶金过程主要影响焊缝金属的组织和性能，而热过程主要影响热影响区的组织和性能。,9,(1)冶金焊接性 冶金焊接性是指熔焊高温下的熔池金属与气相、熔渣等相之间发生化学冶金反应所引起的焊接性变化。这些冶金过程包括：合金元素的氧化、还原、蒸发，从而影响焊缝的化学成分和组织性能；氧、氢、氮等的溶解、析出对生成气孔或对焊缝性能的影响；在焊缝结晶及冷却过程中，由于焊接熔池的化学成分、凝固结晶条件以及接头

5、区热胀冷缩和拘束应力等影响，有时产生热裂纹或冷裂纹。,10,(2)热焊接性 焊接过程中要向接头区域输入很多热量，对焊缝附近区域形成加热和冷却过程，这对靠近焊缝的热影响区的组织性能有很大影响，从而引起热影响区硬度、韧性、耐蚀性等的变化。与焊缝金属不同，焊接时热影响区的化学成分一般不会发生明显的变化，而且不能通过改变焊接材料来进行调整，即使有些元素可以由熔池向熔合区或热影响区粗晶区扩散，那也是很有限的。为了改善热焊接性，除了选择母材之外，还要正确选定焊接方法和热输入。,11,焊接性评价标准,焊缝及HAZ产生裂纹的敏感性如何,焊缝及HAZ产生气孔的敏感性如何,焊接热循环对HAZ组织结构的影响,焊接接

6、头满足规定性能的可能性,使用焊接性,研究焊接性的目的：目的在于查明一定的材料在指定的焊接工艺条件下可能出现的问题，以确定焊接工艺的合理性或材料的改进方向。,工艺焊接性,12,影响焊接性的因素,材料因素 材料因素不仅包括被焊母材本身而且包括所使用的焊接材料，如焊条电弧焊时的焊条、埋弧焊时的焊丝和焊剂、气体保护焊时的保护气体等。他们在焊接过程中直接参与熔池或熔合区的冶金反应，对焊接性和焊接质量有重要影响。工艺因素 焊接热源：能量密度、温度以及热量输入等，它们可以直接改变焊接热循环的各项参数。对熔池和接头附近区域的保护：如熔渣保护、气体保护、渣-气联合保护或真空保护等，这些都将影响焊接冶金过程。可通

7、过焊前预热、缓冷、焊后热处理等防止热影响区淬硬变脆、减小焊接应力、避免裂纹以提高接头使用性能。,13,结构因素 结构因素主要是指焊接结构形状、尺寸、厚度以及接头坡口形式和焊缝布置等。焊接结构的形状、板厚和焊缝的布置决定接头的刚度和拘束度，对接头的应力状态产生影响。在设计焊接结构过程中，尽量避免接头缺口、截面突变、堆高过大、交叉焊缝等。服役条件 服役条件指工件的工作温度、负载条件和工作介质等。一定的工作环境和运行条件要求焊接结构具有相应的使用性能。例如，在低温工作的焊接结构必须具备抗脆性断裂性能，在高温工作的焊接结构要具备抗蠕变性能，在交变载荷下工作的焊接结构具有良好的抗疲劳性能，在一定腐蚀介质

8、中工作的焊接容器应具备抗腐蚀性能等,14,（1）利用金属的化学成分分析,碳当量法(Carbon Equivalent)所有元素中，碳对淬硬和冷裂纹的影响最为显著。因而，人们就将各种元素的作用按照相当于若干含碳量折合并叠加起来求得所谓的碳当量(CE或Ceq)，并以此来评估冷裂倾向的大小。低合金钢的淬硬及冷裂纹敏感性常用碳当量法来估计。,1.从金属的特性分析焊接性,如何分析金属的焊接性,15,国际焊接学会(IIW)推荐：适用范围：中、高强度的非调质低合金高强钢（强度为 500900MPa）CE0.45%时，焊接厚度25mm的板可以不预热；CE0.41%且含C0.207%时，焊接厚度37mm的板可以

9、不预热。,式中元素符号为钢中该元素含量的质量百分数，其值取成分范围的上限。,16,当 0.4%时，,塑性良好，,淬硬和冷裂倾向小，,焊接性好，,当=0.40.6%时，,塑性下降，,淬硬及冷裂倾向明显，,焊接性较差。,焊前适当预热，焊后缓慢冷却。,当 0.6%时，,塑性较差。,淬硬和冷裂倾向严重，,焊接性很差，,焊前需要高温预热，,焊接时要采取减少焊接应力和防止裂纹的工艺措施，,焊后需要进行适当热处理等。,一般焊件不会产生裂纹。,17,日本的JIS和WES推荐：此式适用于低合金调质钢，其化学成分范围：C0.2%或0.18%；Si0.55%；Mn1.5%；Cu0.5%；Ni2.5%；Cr1.25%

10、；Mo0.7%；V0.1%；B0.006%。当板厚25mm，手弧焊线能量17kJ/cm时，预热范围大致如下：钢材=500MPa，Ceq=0.46%时，可不预热；钢材=600MPa，Ceq=0.52%时，预热75；钢材=700MPa，Ceq=0.52%时，预热100；钢材=800MPa，Ceq=0.62%时，预热150。,18,美国焊接学会(AWS)推荐：适用对象：碳钢和低合金高强钢 此式适用化学成分范围为：C0.6%；Mn1.6%；Ni3.3%；Cr1.0%；Mo0.6%；Cu0.5%1.0%；P0.05%0.15%。当Cu0.5%或P0.05%时，不可计入。,19,焊接冷裂纹敏感指数 日本学

11、者采用Y形坡口“小铁研试验”对200多种不同成分钢材、不同厚度及不同的焊缝含氢量进行试验，求得焊接冷裂纹敏感指数PC：此式适用条件：C0.07%0.22%；Si0.60%；Mn0.40%1.40%；Cu0.50%；Ni1.20%；Cr1.20%；Mo0.70%；V0.12%；Nb0.04%；Ti0.05%；B0.005%；板厚=1950mm；扩散氢含量H=1.05.0mL/100g(GB3965-83测氢法)。,20,根据上式求得Pc后，利用下式即可求出斜Y型坡口对接裂纹试验条件下，为防止冷裂所需要的最低预热温度T0()：,21,焊接热影响区最高硬度法 根据焊接接头焊接热影响区的最高硬度(Hm

12、ax)可以相对地评价被焊钢材的淬硬倾向和冷裂纹敏感性，已被国际焊接学会(IIW)推荐采用。我国焊接热影响区最高硬度试验方法标准(GB/T 4675.5-1984)：试样的标准厚度为20mm，长度为200mm，宽度为150mm；,采用焊条直径4mm，焊接电流(17010)A，焊接速度(0.250.02)cm/s，沿轧制试样表面的宽度中心线方向焊长度(12510)mm的焊缝；焊后自然冷却12h，垂直切割焊缝中部，在断面上截取硬度测试试样并测量其硬度。,22,3、热裂纹敏感性指数法,(1)热裂纹敏感系数HCS HCS4，无热裂纹；HCS越大，热裂纹越敏感。临界应变增长率CST CST6.510-4，

13、无裂纹。,考虑化学成分对焊接热裂纹敏感性的影响，在试验研究的基础上提出可预测或评估低合金结构钢热裂纹敏感性指数的方法。,23,4、消除应力裂纹敏感性指数法,(1)G法（%）G0时，对裂纹不敏感；G 0时，敏感。wC0.1%的低合金钢，上式可修正为：（%）G1.5时，对裂纹不敏感；G2时，敏感。,预测低合金结构钢焊接性时，根据合金元素对再热裂纹敏感性的影响，可采用再热裂纹敏感性指数法进行评定。一般有两种评定方法：,24,(2)PSR法 此法主要是用于考虑合金结构钢焊接时Cu、Nb、Ti等元素对再热裂纹的影响，计算公式为：PSR=Cr+Cu+2Mo+5Ti+7Nb+10V-2(%)此公式适用范围为

14、：wCr1.5%；wMo2.0%；wCu1.0%；0.10%wC0.25%；wV+wNb+wTi0.15%。当PSR0时，对产生再热裂纹较敏感。,25,5、层状撕裂敏感性指数法,层状撕裂属于低温开裂，主要与钢种中夹杂物的数量、种类和分布等有关。在对抗拉强度500-800MPa低合金结构钢的插销试验（沿板厚方向截取试棒）和窗形拘束裂纹试验的基础上，提出下述计算层状撕裂敏感性指数的公式：,26,（2）利用物理、化学性能分析,金属的熔点、导热系数、线膨胀系数、密度、热容量等因素，都会对焊接热循环、熔化、结晶、相变等过程产生影响，从而影响材料的焊接性。纯铜 导热系数高，焊接时热量散失迅速，坡口不易熔化

15、，焊接热功率不足时会产生未熔透缺陷；不锈钢与钛 导热系数低 焊接温度梯度大，残余应力高、变形大，当高温停留时间长时热影响区晶粒粗大；金属密度小的铝及铝合金 熔池中的气泡和非金属夹杂不易上浮逸出，会导致焊缝气孔和夹渣缺陷；与氧的亲和力较强的金属 需要采取较可靠的保护方法。,27,(3)利用合金相图分析 大多数被焊材料都是合金，或至少含有某些杂质元素，因而可以利用它们的相图分析焊接性。,共晶型相图 固相线与液相线之间的温度区间大小会影响结晶过程的成分偏析，影响生成低熔点共晶的程度，也影响脆性温度区间的大小，这对分析热裂倾向是重要的参考依据。单相组织 焊缝晶粒粗大,28,(4)利用CCT图连续或SH

16、CCT图分析,图1-1 16Mn钢的连续冷却曲线(图中虚线表示的曲线是相当于厚板手弧焊时的冷却速度)T(),29,2.从焊接工艺条件分析焊接性,（1）热源特点 各种焊接方法所采用的热源在功率、能量密度、最高加热温度等方面有很大的差别，从而影响焊接质量。电渣焊 功率大、能量密度低，最高加热温度不高，高温停留时间长，热影响区晶粒粗大，冲击韧度显著降低激光焊 功率不大、能量密度很高、加热迅速，高温停留时间短，热影响区窄，没有晶粒长大的危险。,30,（2）保护方法 熔焊时，对熔池和热影响区金属的保护方法有渣保护、气保护和真空保护等几种。钢铁焊接 多用渣为主的保护：手弧焊、埋弧焊等；有时也采用气保护，如

17、CO2保护焊、氩弧焊等。铝、镁、钛（活泼合金）多采用惰性气体保护：TIG、MIG。,31,（3）热循环控制 正确选择焊接工艺规范、预热、缓冷、层间温度等工艺措施控制焊接热循环。（4）其他工艺因素 焊前清理、焊接材料的处理、焊接顺序和焊接规范等。,32,第2节 焊接性试验,一、焊接性试验的内容,焊缝金属抵抗产生热裂纹的能力 热裂纹是一种经常发生又是危害严重的缺陷，与焊接材料关系密切,通常是通过热裂纹试验来进行的。焊缝及热影响区金属抵抗产生冷裂纹的能力 冷裂纹在低合金高强钢焊接中较为常见,是针对母材进行的试验。焊接接头抗脆性转变能力 在低温下工作的焊接结构和承受冲击载荷的焊接结构，韧性损失是个严重

18、的问题。焊接接头的使用性能 焊接接头耐放射性辐照的能力、蠕变强度、疲强度、抗晶间腐蚀能力等。,33,二、焊接性试验方法分类,（1）直接模拟试验 仿照实际焊接的条件，通过焊接过程观察是否发生某种焊接缺陷或发生缺陷的程度，直观地评价焊接性的优劣。,1)焊接冷裂纹试验“小铁研”试验、插销试验、TRC（拉伸拘束）、RRC（刚性拘束）等。2)焊接热裂纹试验 可调拘束裂纹试验、FISCO（压板对接）等。3)消除应力裂纹试验“小铁研”试验、H形拘束试验、插销式消除应力裂纹试验法等。4)层状撕裂试验 Z向拉伸试验、Z向窗口试验等。5)应力腐蚀裂纹试验 U形弯曲试验、缺口试验等。,34,（2）间接推算 不需要焊

19、出焊缝，而只是根据材料的化学成分、金相组织、力学性能之间的关系，联系焊接热循环过程进行推测或评估，从而确定焊接性优劣以及所需要的焊接条件。主要包括：碳当量法、焊接裂纹敏感指数法、连续冷却组织转变曲线法、焊接热-应力模拟法、焊接热影响区最高硬度法及焊接区断口金相分析等。,35,（3）使用性能试验(最直观)将施焊的接头甚至产品在使用条件下进行各方面性能的试验，以试验结果来评定其焊接性。主要包括：焊缝及接头的拉伸、弯曲、冲击等力学性能试验、高温蠕变及持久强度试验、断裂韧性试验、低温脆性试验、耐腐蚀及耐磨试验、疲劳试验等。直接用产品做的试验有水压试验、爆破试验等。,36,焊接性试验方法,直接法,间接法

20、,工艺焊接性,使用焊接性,层状撕裂试验,焊接热裂纹试验,焊接冷裂纹试验,再热裂纹试验,热应变时效脆化试验,焊接气孔敏感性试验,由碳当量推测焊接性,裂纹敏感指数及临界应力,裂纹敏感性的临界冷却时间,连续冷却组织转变图,断口分析、金相组织分析,焊接热影响取最高硬度,焊接热、力模拟试验,焊接专家系统、仿真系统等,实际产品结构运行的服役试验,压力容器的爆破试验,焊缝及接头的常规力学性能试验,焊缝及接头的低温脆性试验,焊缝及接头的断裂韧性试验,焊缝及接头的高温性能试验,焊缝及接头的疲劳、动载试验,焊缝及接头的抗腐蚀性、耐磨性试验,应力腐蚀开裂试验,直接法,间接法,37,评定焊接接头能否满足结构使用性能的

21、要求,评定焊接接头产生工艺缺陷的倾向为制定合理的焊接工艺提供依据,原则主要包括,选择已有的或设计新的焊接性试验方法应符合下述的原则：,可比性,针对性,再现性,经济性,三、选择或制定试验方法的原则,38,(1)可比性 焊接性试验条件应尽可能接近实际焊接时的条件，只有在这样有可比性的情况下，才有可能使试验结果比较确切地反映实际焊接结构的焊接性本质。(2)针对性 所选择或自行设计的试验方法，应针对具体的焊接结构制定试验方案，其中包括母材、焊接材料、接头形式、接头应力状态、焊接工艺参数等。同时试验条件还应考虑到产品的使用条件。这样才能使焊接性试验具有良好的针对性，试验结果才能比较确切地反映出实际生产中

22、可能出现的问题。,39,(3)再现性 焊接性试验的结果要稳定可靠，具有较好的再现性。实验数据不可过于分散，否则难以找出变化规律和导出正确的结论。严格试验程序，防止随意性。(4)经济性 在符合上述原则并可获得可靠的试验结果的前提下，应力求做到消耗材料少、加工容易、试验周期短，以节省试验费用。,40,焊接性的直接试验方法大多是针对钢材在焊接过程中出现的裂纹而设计的。采用焊接性的直接试验方法，可以通过在焊接过程中观察是否发生某种焊接缺陷或发生缺陷的程度，直观地评价焊接性的优劣。例如可以定性或定量地评定被焊金属产生某种裂纹的倾向，揭示产生裂纹的原因和影响因素。由此确定防止裂纹等焊接缺陷必要的焊接工艺措

23、施，包括焊接方法、焊接材料、工艺参数、等。各种金属材料可能产生的焊接裂纹类型见表2-9。,第3节 常用焊接性实验方法,41,42,焊接冷裂纹试验方法,43,焊接热裂纹试验方法,44,（1）目的 主要用于评价打底焊缝及其热影响区冷裂纹倾向。试验焊缝只有一道，目的是鉴定第一层焊道根部裂纹敏感性。确定防止冷裂纹的临界预热温度（2）应用对象碳素钢焊接接头热影响区冷裂纹倾向低合金高强钢打底焊缝及其热影响区冷裂纹倾向,1、小铁研试验（斜Y坡口试验）,45,46,试验焊缝采用手弧焊和自动送进焊条电弧焊时应分别按照图1-3中(a)和(b)所示进行。,47,(1-8),(1-6),(1-7),48,由于斜Y形坡

24、口对接裂纹试验的接头拘束度很大，焊缝根部尖角应力集中，试验条件相对比较苛刻，冷裂纹敏感性很大。所以，一般认为在这种试验中若表面裂纹率不超过20，用于一般焊接结构生产是安全的。除上述斜Y形坡口之外，还有一种直Y形坡口的试验方法，主要用于考核焊缝金属的裂纹敏感性。其试验程序与斜Y形坡口相同。,49,（5）优缺点 优点:不需要专用设备在施工现场可以应用 缺点:要进行大量的解剖检查,50,（1）目的 主要用来考核材料的氢致延迟裂纹敏感性 也可用来考核再热裂纹和层状撕裂等的敏感性（2）应用低合金钢,2、插销试验,51,插销试验(图1-4)是将被焊钢材加工成圆柱形的插销试棒。试棒插入底板上的孔中，试棒上端

25、与底板表面平齐。插销试棒上端附近有环形或螺形缺口。试验时在底板上以规定的线能量熔敷一条焊道，其中心线通过试棒的中心，其熔深应使缺口尖端位于热影响区的粗晶区内。,图1-4 插销试棒、底板及熔敷焊道 a)环形缺口插销 b)螺形缺口插销,52,图1-5 插销试棒的形状 a)环形缺口试棒 b)螺形缺口试棒,插销试棒具体形状、尺寸如图1-5 及表1-1所示，缺口位置如表1-2所示，底板材料应与被焊钢材相同或热物理常数基本一致，其形状及尺寸见图1-6。,53,表1-1 插销试棒的尺寸,表1-2 缺口位置与线能量E的关系,54,图1-6 底板形状及尺寸,55,施焊时应测定t8/5值。如不预热，焊后冷却至10

26、0150时加载；如有预热，应在高于预热温度5070时加载。载荷应在1min之内，且在冷却至100或高于预热温度5070之前施加完毕。如有后热，应在后热之前加载。在无预热的条件下，载荷保持16h而试棒未断裂即可卸载。如有预热条件下，载荷保持至少24h才可卸载。经多次改变载荷，即可求出在试验条件下不出现断裂的临界应力。临界应力 可以用启裂准则，也可以用断裂准则，但应加以注明。的大小，即可相对比较材料抵抗产生冷裂纹的能力。,56,（3）优缺点 优点 节省材料（试棒小）热循环接近实际焊接热循环 通过调整基体板板厚来调整焊接热循环 方便、灵活、实用 缺点 需要专用设备 不适合现场用,57,主要用于评定低

27、合金钢焊缝金属的热裂纹敏感性，也可以做钢材与焊条匹配性的试验，试验装置如图1-7。试件材质与焊件相同，采用原板厚，开I形坡口。,图1-7 压板对接(FISCO)实验装置1C形拘束框架 2试板 3紧固螺栓 4齿形底座 5定位塞片 6调节板,（3）压板(FISCO)对接焊接裂纹试验法(GB4675.4-84),58,2)试验步骤将试件安装在试验装置内，在试件坡口的两端按试验要求装入相应尺寸的定位塞片，以保证坡口间隙（变化范围0-6mm）。先将横向螺栓紧固，再将垂直方向的螺栓用指针式扭力扳手紧固。按生产上使用的工艺参数按顺序焊接4条长度约40mm的试验焊缝，焊缝间距约10mm，弧坑不必填满。,图1-

28、7 压板对接(FISCO)实验装置1C形拘束框架 2试板 3紧固螺栓 4齿形底座 5定位塞片 6调节板,59,图2-21 压板对接（FISCO）试板尺寸及裂纹计算 a)试板尺寸 b)焊缝裂纹长度计算,裂纹率按下式计算：,焊后经过10min后将试件从装置上取出，待试件冷却至室温后，将试板沿焊缝纵向弯断，观察断面有无裂纹并测量裂纹长度，如图2-21b所示。,60,4）可调拘束裂纹实验法,61,（5）其它焊接试验方法,拉伸拘束裂纹试验(TRC-Tensile Restraint Cracking Test)刚性拘束裂纹试验(RRC-Rigid Restraint Cracking Test)其原理图

29、如图1-10所示.刚性固定对接裂纹试验(Restrained-Butt Joint Cracking Test)其试件形状、尺寸如图1-11。拘束裂纹试验(Window Type Restraint Cracking Test)示意图见图1-12Z向拉伸试验(Z-direction Tensile Test)图1-13,62,1）拉伸拘束裂纹试验（TRC）,基本原理是模拟焊接接头承受的平均拘束应力，在一定坡口形状和一定尺寸的试板间施焊后，冷却到规定温度时在焊缝横向施加一拉伸载荷并保持恒定，直到产生裂纹或断裂，主要评定冷裂纹敏感性。此法设备较大而复杂，所需试板也很大。试验结果常与插销试验结果一致

30、，现在用的不多。,63,2）刚性拘束裂纹试验（RRC）,基本原理是模拟焊接接头承受外部拘束，由于接头冷却时金属收缩所产生的应力而引起裂纹。可以用作评价冷裂纹敏感性的尺度。此试验比TRC拉伸拘束试验的恒载拉伸更接近实际焊接情况。,图1-10 刚性拘束裂纹试验原理图 a)假设情况 b)实际焊接情况,64,（巴东试验）这种试验方法主要用于测定焊缝的冷裂纹和热裂纹倾向，也可以测定热影响区的冷裂纹倾向，适用于低合金钢焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等。焊后24h看有无裂纹,3)刚性固定对接裂纹试验（Restrained Butt Joint Cracking Test）,65,图1-12 窗形拘束裂纹试验

31、 a)窗口及试板 b)焊后解剖试板检查裂纹方式,此法主要用于测定多层焊时焊缝横向冷裂纹及热裂纹的敏感性，为选择焊接材料和确定工艺条件提供试验依据。焊后放置24小时再检查，一般以有无裂纹为准，也可以裂纹率为相对比较。,4).窗形拘束裂纹试验,66,5)、Z向拉伸试验,此法用于测定层状撕裂敏感性。试棒拉伸破坏后，以Z向断面收缩率为层状撕裂敏感性的判据。1525%时，才能较好地抵抗层状撕裂。,图1-13 Z向拉伸试验 a）取样部位 b）试棒,67,6)、Z向窗口试验,在大拘束板（300mm350mm30mm）的中心开一“窗口”（见图2-26a），将试验板插入此窗口（见图2-26b），按图2-26c所示的顺序焊4条角焊缝，其中1、2为拘束焊缝，3、4为试验焊缝。装配时应将未加工的表面放在试验焊缝一侧，焊后在室温下放置24h后再切取试样检查裂纹率。计算裂纹率CR,lF裂纹长度之和；LF焊缝长度之和。,