关于材料焊接热裂纹的研究

《关于材料焊接热裂纹的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com应用广角WeldingApplications#0Cr25Ni20与20材料焊接热裂纹的研究#Studyonhotweldingcracksof0Cr25Ni20and20material江苏太湖锅炉股份有限公司张涛郁晓忠［摘要］目前，在锅炉行业奥氏体不锈钢与低碳钢的异种钢接头因其优越的性能和易实现性广泛应用于各种场合，焊接工艺已经成熟，但焊接裂纹等缺陷仍时有发生，对接头性能和使用安全性造成了极大的危害，如何在综合情况下确保生产出合格的接头有着重要的现实意义。本文结合公司在制的吊挂管装置上0Cr25Ni20与20#低

2、碳钢管焊接时焊缝出现裂纹的情况，对奥氏体不锈钢与低碳钢的焊材与焊接参数选用进行试验分析，成功解决了此类接头出现裂纹的问题。［关键词］奥氏体不锈钢；低碳钢；异种钢焊接；裂纹；焊接工艺1问题描述2）。本厂在制的图号为41F33-3-0吊挂可见，上述材料均在标准值范围管（结构如图1）中，钩板（0Cr25Ni20内，可排除由材料问题引发裂纹的可#能。经观察，所产生的裂纹是在焊接δ=6mm）与钢管（20φ38mm×6mm）热过程中出现，因此应属热裂纹。根双面填角焊（焊条：A302φ3.2mmK=3mm焊机显示I=108AU=25.6V单道焊）据以往经验和舍夫勒组

3、织图的分析，焊接该两种材料所组成的焊接接头用A302焊材时，一般认为只要控制好焊接热输入量，是不太可能出现裂纹，时，普遍存在焊缝在施焊完毕后即在且该工艺目前国内外已很成熟。起弧端焊缝中心位置出现裂纹的情况,现产品中按焊机显示的参数计算尤其是正面焊缝在背面焊缝施焊完毕焊接热输入量属正常范围，而该裂纹自然冷却3~5min后，此类裂纹特别明的出现，说明不仅要控制好焊接线能显，并沿焊接方向延伸至大部分焊缝量，在很大程度上同时还必须考虑其长度（裂纹如图2）。他因素的存在。2原因分析其主要成因有：所用材料成分及性能（见表1、表2.1焊缝金属结晶期间存在较大拉应表1

4、母材成分（%）及性能化学成分及力学性能CCrNiMnMoSiCuNbSPσ（MPa）δ（%）bs0Cr25Ni20实际值0.05924.3719.581.030.080.460.30.0350.0010.02759545.5#20实际值0.200.040.030.50-0.220.08-0.0080.006--表2熔敷金属成分（%）及性能A302熔敷金属化学σbδs作者简介：张涛（1981-），男，江苏省无锡市人，大学焊CCrNiMnMoSiCuSP成分及力学性能（MPa）（%）接专业本科毕业，助理焊接工程师，从事锅炉压力容器焊实际值0.0723.77

5、12.431.670.080.470.140.0140.02659041接工艺工作。J-40现代焊接2010年第11期总第95期学兔兔www.xuetutu.comWeldingApplications应用广角表3A407焊条化学成分（%）试件从加工完成的零件中抽取，并保A407熔敷金σbδsCCrNiMnMoSiCuSP留实际生产时的焊前状态；焊缝饱满属化学成分（MPa）（%）实际值0.1426.8420.522.090.100.340.240.0050.02555044匀称，使用经计量校准的试验专用焊机；增加A407焊条（表3）焊接试验力，因奥氏体

6、不锈钢的热导率小，线一定的粘滞性，且因接头始焊端温度以对比A302对裂纹产生的抵抗能力。胀系数大，在焊接局部加热和冷却条低，焊速快，起弧处熔合不理想，焊3.2焊接工艺参数及焊后裂纹情况：件下，焊接接头在冷却过程中形成较缝厚度偏薄，影响焊缝截面应力分布,焊道焊接结束时即清渣，此时，已发大的拉应力；焊缝冷却时的收缩使对降低了对拉应力的承受能力。现部分裂纹。称面焊缝沿宽度方向产生了较大的拉2.4薄板焊后变形量大，且不锈钢与金相图片如图3~图6所示。应力；焊接时产生了一定的低熔点共碳钢的膨胀系数相差较大，结构具有由金相照片可见：第一，焊缝中晶物；焊后形成了方向

7、性强的柱状晶一定的刚性，易在焊后形成较大的内确实存在一定量的低熔点共晶物或其焊缝组织，对有害杂质的偏析有利，应力。他夹杂物；第二，参照试验数据，焊促使形成晶间液态夹层而增大热裂倾综上分析认为：首先焊缝已承受缝组织随着热输入量的增大而向粗大向。相当的应力，且组织粗化，再者焊接柱状形态转变。2.2由于焊机电流实际显示较输出值熔池的凝固特点使杂质向焊缝中心聚据此可判定，零件加工时使用的偏小，导致焊接时采用了过大的电流。集，两者共同作用，使焊缝中心应力油性切割液及其他杂质在焊前未清理一旦在大热输入量条件下，接头温度水平达到开裂的临界点，导致沿焊缝干净而残留在工

8、件表面，焊接时未在过高，促使形成了粗大的柱状组织，中心开裂。熔渣中完全排出，以低熔点共晶物或影