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裂纹的形成与预防

文章出处:一体化预制泵站_污水预制泵站_隔油提升一体化设备_厨房油水分离设备生产厂家-常州光标环保科技有限公司人气:1434发表时间:2019-06-12 16:39:20【
裂纹的形成与预防

 裂纹的分类:裂纹的分法多,按其产生温度可分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹。按部位可以分为纵裂纹、横裂纹、根部裂纹、弧坑裂纹、熔合线裂纹等等。这里主要介绍一下冷裂纹和热裂的产生、特点和预防。

一、热裂纹的产生及预防

1、热裂纹的产生原因

由于焊接熔池在结晶过程中存在偏析现象,偏析出的物质多为低熔点共晶和杂质,由于低熔点共晶熔点低,往往是结晶,在晶界以液态夹层的方式存在,这时焊接应力增大,被拉开的液态夹层产生的间隙己没有足够的低熔点液态金属来填充,因此就形成了裂纹。在焊接拉应力和低熔点共晶杂质的作用而形成的,增大任何一方面的作用,都可能促使焊缝中形成热裂纹。

2、热裂纹的特征

(1)热裂纹多贯穿在焊缝表面,并断口被氧化,(在生产剖开焊缝时多可以用肉眼看见)
(2)热裂纹多在焊缝中,较少数也产生在热影区。
(3)热裂纹微观特征一般是沿晶界开裂,故又称晶间裂纹。

3、热裂纹的防止措施

(1)限制钢材和焊接材料中硫、磷元素含量、和含碳量。
(2)改善熔池的一次结晶,由于细化晶粒可以提高焊缝中的抗裂性,所以广泛采用向焊缝中加入细化晶粒的元素,如钛、铝、锆、硼、或稀土金属铈等。
(3)控制焊接工艺参数,适当提高焊缝成形系数,如采用多层多道焊,避免偏析的产生等。
(4)采用碱性焊条和焊剂,由于碱性焊条脱硫、磷效果好,抗热裂纹的效果好,一般对于热裂纹倾向较大的构件,一般都采用碱性焊条进行焊接。
(5)采用适当的断弧方式,如埋弧焊采用断弧板,焊条电弧焊采用断弧焊或填满弧坑的方法来防止热裂纹的产生。

(6)降低焊接应力。如焊前预热,焊后缓冷。

二、冷裂纹的产生及预防

1、冷裂纹的产生原因

冷裂纹主要产生在中碳钢、高碳钢、低合金钢和中合金高强度钢中。产生冷裂的原因主要有三个方面:钢的淬硬倾向,焊接应力,较多的氢的存在和聚集。许多情况下,氢是诱发冷裂纹活跃因素之一。当焊缝中淬硬倾向和焊接应力过大,使热影响区存在显微缺陷时,氢会在这些缺陷处聚集,并由原子态转为分子态,加上焊接应力的作用,使显微缺陷扩大,从而形成冷裂纹。

2、冷裂纹的特征

(1)冷裂纹断面表面没有氧化色彩,它是较低温度产生的,(200—300度以下)生产中剖开焊缝一般不可以用肉眼看到,要做着色才可以看到。
(2)冷裂纹一般产生在热影响区或焊缝与热影响区的熔合线上,也有较少数产生在焊缝上。
(3)冷裂纹一般为穿晶裂纹,少数也有可能沿晶界发生。

3、冷裂纹的防止措施

(1)选用碱性低氢型焊条,减少焊缝中的氢。
(2)焊条和焊剂应按规定烘干,随用随取,保护气体要控制其纯度,严格清理焊丝焊件的油、锈、水分和控制环境湿度。
(3)改善焊缝金属性能。如加入一些合金元素可以提高焊缝中的塑性。
(4)正确的选择焊接工艺参数,采用焊前预热,焊后缓冷,改善焊缝热影响区的组织,去氢和消除焊接应力。
(5)改善结构应力状态,降低焊接应力等。

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