焊接缺陷的产生及防止一.doc

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1、焊接缺陷的产生及防止一、裂纹世界上焊接结构所出现的各种事故中，除极少数由于设计不当，选材不合理和运行操作上的问题之外，绝大多数是由裂纹而引起的脆性破坏，因此裂纹是一起焊接结构发生破坏事故的主要原因。1.热裂纹特征：焊接过程中焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温产生的焊接裂纹叫热裂纹。形成于焊接过程中，温度在固相线上下大多数出现在焊缝中，少数在热影响区开裂断口处有氧化色彩显微镜下可见裂纹走向均为结晶开裂结晶裂纹形成原因：熔池金属冷却凝固过程是晶核生长和长大的过程，当熔池金属开始结晶时，总是从近熔合线处母材的晶粒表面开始形成晶核，并以柱状形状由熔池

2、周边向焊缝中心长大。先结晶的金属较纯而后结晶的金属含杂质比较多，并富集在晶界，这些杂质所形成的共晶都有较低的熔点，随着焊缝金属不断凝固结晶，低熔点共晶被不断长大的柱状晶排挤到他们相交的中间部位。这里，低熔点共晶因其熔点较低热仍然以液态形势存在，我们称为“液态薄膜”。这样，液态薄膜便成了焊缝中最薄弱区，当受到拉伸应变时即开裂。当焊缝金属开始冷却凝固时会产生体积收缩，因受到焊缝周边的金属制约而对焊缝产生拉应力，只是由于晶粒刚形成生长，液态金属在各晶粒之间自由流动，拉伸应变造成的焊缝被及时填满。随着结晶的继续，当熔池结晶到固液阶段，由于液态金属已经很少，

3、即所谓的“液态薄膜”时，拉伸应变产生的微小缝隙都已无法填充，只要很小的拉应力就会产生裂纹。由此可知，结晶裂纹产生的原因是：焊缝中存在液态薄膜和焊缝凝固过程中受到拉伸应力共同作用的结果。防止结晶裂纹的措施：材料：硫S磷P的含量一般小于0.03%-0.04%碳当量C，焊接材料的含碳量<钢板的含碳量，一般不超过0.12%添加一些Mo、V、Ti、Nb、Zr、Al等微量元素改善，提高抗裂性工艺：厚板对接焊时，采用小电流多层焊法2.冷裂纹特征：焊接接头冷却至较低温度时产生的焊接裂纹叫冷裂纹。焊接冷却过程中，当温度在200-300C区间或更低温度时逐渐产生

4、发生在有缺口效应的焊接热影响区（如咬边或成形不良的焊趾），少数在焊缝中宏观可见裂纹断口处有金属光泽，微观可见裂纹具有沿晶和穿晶走向的混合形态冷裂纹形成原因：淬硬组织，焊接接头的拘束应力，焊接接头的含氢量是冷裂纹形成的三个因素。高强钢焊接时产生冷裂纹的原因是钢板淬硬后受到氢的诱发和促进使之脆化，在拘束应力的作用下产生应力。防止冷裂纹的措施：材料：采用低氢、超低氢型高韧性焊条、焊剂并严格按照规定烘培，严格降低氢的来源工艺：采用低氢的焊接工艺CO2保护气焊接焊前认真清理坡口，不得有油污、水、铁锈等杂质特别注意适当的预热、后热和焊后热处理工艺都能降低或防止

5、冷裂纹倾向焊前预热能有效防止冷裂纹，焊后热处理都有利于氢逸出，在一定程度上消除降低焊后残余应力的影响。这样也是去氢，降低拘束应力。