欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:5748680
大小:36.00 KB
页数:9页
时间:2017-12-24
《焊接接头常见工艺缺陷产生的原因和预防》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、焊接接头常见工艺缺陷产生的原因和预防一、裂纹焊接裂纹,按照产生的机理可分为:冷裂纹、热裂纹、再热裂纹和层状撕裂裂纹几大类。(一) 冷裂纹冷裂纹是在焊接过程中或焊后,在较低的温度下,大约在钢的马氏体转变温度(即Ms点)附近,或300~200℃以下(或T<0.5Tm,Tm为以绝对温度表示的熔点温度)的温度区间产生的,故称冷裂纹。冷裂纹又可分为:延迟裂纹、淬火裂纹和低塑性脆化裂纹。延迟裂纹,也称氢致裂纹,可以延至焊后几小时、几天、几周甚至更长的时间再发生,会造成预料不到的重大事故,所以具有重大的危险性
2、。1、产生的条件:①焊接接头形成淬硬组织。由于钢的淬硬倾向较大,冷却过程中产生大量的脆、硬,而且体积很大的马氏体,形成很大的内应力。接头的硬化倾向:碳的影响是关键,含碳和铬量越多、板越厚、截面积越大、热输入量越小,硬化越严重。②钢材及焊缝中含扩散氢较多,氢原子在缺陷处(空穴、错位)聚积(浓集)形成氢分子,氢分子体积较氢原子大,不能继续扩散,不断聚积,产生巨大的氢分子压力,甚至会达到几万个大气压,使焊接接头开裂。许多情况下,氢是诱发冷裂纹最活跃的因素。③焊接拉应力及拘束应力较大(或应力集中)超过接头的强度极限时产生
3、开裂。2、产生的原因:可分为选材和焊接工艺两个方面。①选材方面:a、母材与焊材选择匹配不当,造成悬殊的强度差异;b、材料中含碳、铬、钼、钒、硼等元素过高,钢的淬硬敏感性增加。②焊接工艺方面:a、焊条没有充分烘干,药皮中存在着水分(游离水和结晶水);焊材及母材坡口上有油、锈、水、漆等;环境湿度过大(>90%);有雨、雪污染坡口。以上的水分及有机物,在焊接电弧的作用下分解产生H,使焊缝中溶入过饱和的氢。b、环境温度太低;焊接速度太快;焊接线能量太少。会使接头区域冷却过快,造成很大的内应力。c、焊接结构不当,产生很大的
4、拘束应力。d、点焊处已产生裂纹,焊接时没有铲除掉;咬边等应力集中处引起焊趾裂纹;未焊透等应力集中处引起焊根裂纹;夹渣等应力集中处引起焊缝中裂纹。3、预防方法:可以从选材和焊接工艺两个方面着手。①正确地选材。选用碱性低氢型焊条和焊剂,减少焊缝金属中扩散氢的含量;搞好母材和焊材的选择匹配;在技术条件许可的前提下,可选用韧性好的材料(如低一个强度等级的焊材),或施行“软”盖面,以减小表面残余应力;必要时,在制造前对母材和焊材进行化学分析、机械性能及可焊性、裂纹敏感性试验。②焊接工艺方面。a、严格地按照试验得出的正确工艺
5、规范进行焊接操作。主要包括:严格地按规范进行焊条烘干;选择合适的焊接规范及线能量,合理的电流、电压、焊接速度、层间温度及正确的焊接顺序;对点焊进行检查处理;搞好双面焊的清根等;仔细清理坡口和焊丝,除去油、锈和水分。b、选择合理的焊接结构,避免拘束应力过大;正确的坡口形式和焊接顺序;降低焊接残余应力的峰值。c、焊前预热、焊后缓冷、控制层间温度和焊后热处理,是可焊性较差的高强度钢和不可避免的高拘束结构形式,防止冷裂纹行之有效的方法。预热和缓冷可减缓冷却速度(延长△t800~500℃停留时间),改善接头的组织状态,降低
6、淬硬倾向,减少组织应力;焊后热处理可消除焊接残余应力,减少焊缝中扩散氢的含量。在多数情况下,消除应力热处理应在焊后立即进行。d、焊后立即锤击,使残余应力分散,避免造成高应力区,是局部补焊时防止冷裂纹行之有效的方法之一。e、在焊缝根部和应力比较集中的焊缝表面,(热影响区受到的拘束应力较低),采用强度级别较低的焊条,往往在高拘束度下取得良好的效果。f、采用惰性气体保护焊,能最大地控制焊缝含氢量,降低冷裂纹敏感性,所以,应大力推广TIG、MIG焊接。(二)层状撕裂层状撕裂是冷裂纹的一种特殊形式。主要是由于钢板内存在着分
7、层(沿轧制方向)的夹杂物(特别是硫化物),在焊接时产生的垂直于轧制方向(板厚方向)的拉伸应力作用下,在钢板中热影响区或稍远的地方,产生“台阶”式,与母材轧制表面平行的层状开裂。产生在T字型、K字型厚板的角焊接接头中。提高钢板质量,减少钢材中层状夹杂物,从结构设计和焊接工艺方面采取措施,减少板厚方向的焊接拉伸应力,可防止层状撕裂。厚板焊接前,进行板材的超声波和坡口渗透探伤,检查分层夹杂物情况,如有层状夹杂物存在,可设法避开或事先修、磨处理。(三)热裂纹热裂纹是在高温下产生的,从凝固温度范围至A3以上温度,所以称热裂
8、纹,又称高温裂纹。如果材料中存在着较多的低熔点共晶杂质元素(P、S、C等)和较多的晶格缺陷,在焊接熔池结晶过程中,就容易出现晶界偏析,偏析出现的物质多为低熔点共晶(如:FeS—Fe、Fe3P—Fe、NiS—Ni、Ni3P—Ni)和杂质,它们在结晶过程中,以液态间层存在,形成抗变形能力很低的液态薄膜,相应的液态相存在的时间增长,最后结晶凝固,而凝固后的强度也极低,当焊接拉应
此文档下载收益归作者所有