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焊接杂谈:十九.焊接缺陷(续篇)

 水木年华138 2019-12-18

二.裂纹

焊接生产中,比较常见而又最严重、最危险的焊接缺陷就是裂纹,裂纹的危害性比气孔要严重的多,裂纹往往是造成焊接结构件断裂和造成灾难事故的原因。

1.热裂纹

结晶裂纹,高温液化裂纹和多边液化裂纹,统称为热裂纹。

热裂纹是在焊接熔池金属冷却时,液态金属凝固成固态的过程中,裂纹沿着晶界开裂形成的,多发生在焊缝区。热裂纹产生的温度区间在固相线附近。

发生在弧坑区的热裂纹,称为火口裂纹。

热裂纹是焊接冶金过程中冶金化学反应和复杂应力共同作用的结果。

2.再热裂纹

有的焊件在焊后要进行热处理,从而消除应力或调质,发生在焊后热处理过程中的热裂纹,称为再热裂纹。

焊后热处理使焊缝中的应力松弛,从而产生附加变形,如果粗大晶粒部位塑性不能够抵抗附加变形,就会沿着晶界产生裂纹。

再热裂纹最容易在550-650℃温度区间产生。

低合金高强钢、珠光体耐热钢、奥氏体不锈钢、镍基合金的焊接接头焊缝中多产生再热裂纹。

3.冷裂纹

焊缝金属中的冷裂纹在相当低的温度时产生,一般在Ms点附近(Ms-马氏体转变起始温度)。

冷裂纹按形成原因可分为延迟裂纹、淬硬脆化裂纹、低塑性脆化裂纹。

冷裂纹通常发生在低合金钢、中合金钢、高碳钢的焊接热影响区;超高强钢和一些钛合金焊接时,也有可能产生在焊缝金属上。

焊接结构的约束应力、淬硬组织、氢的危害作用是产生冷裂纹的主要原因。

冷裂纹是焊接生产中危害最大的焊接缺陷,常常是造成灾难事故的隐患。

4.裂纹的防治措施

根据裂纹产生的原因,可制定如下防治措施:

1.焊缝中,当碳、硫、磷的含量增高时,因为焊缝金属中成分的偏析,并容易形成低熔点共晶如FeS等,热裂纹和再热裂纹产生的几率就会增大。

选用焊接材料和母材时,要尽量选用S、P、C、含量低的。

2.选用脱硫能力强的焊接材料,含Mn量高的焊接材料,提高脱硫效果,有利于防止热裂纹。

3.适当提高焊条烘干温度,减少焊条药皮中的水份。

4.适当降低焊缝金属当中的碳含量,控制硅含量,可以提高焊缝金属的塑性和韧性,有利于提高焊缝金属的抗裂能力。

5.彻底清理焊件表面的水份、油污、锈斑、杂质,消除产生氢脆的因素。

6.合理的进行焊前、焊后热处理,如焊前预热、焊后缓冷,提高焊缝金属的塑性和韧性。

7.合理的选用焊接工艺参数,合理的选择焊接顺序等。

焊接杂谈:十九.焊接缺陷(续篇)

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