焊接裂縫ppt課件

1、第六節(jié)第六節(jié) 焊接裂痕焊接裂痕一、焊接冷裂痕二、焊接接頭的再熱裂痕 一、焊接冷裂痕 冷裂痕是指焊接中碳鋼、高碳鋼、低合金高強(qiáng)度鋼以及某些鈦合金和鋁合金等資料在焊接時(shí)容易出現(xiàn)的一種工藝缺陷。冷裂痕普通在焊后冷卻至200300或以下的溫度時(shí)產(chǎn)生的。焊接冷裂痕有時(shí)在焊后冷卻到一定溫度下立刻出現(xiàn)，但有時(shí)要經(jīng)過幾小時(shí)、幾天、甚至更長時(shí)間才出現(xiàn)或才被發(fā)現(xiàn)，這種冷裂痕又稱為延遲裂痕。焊后至出現(xiàn)裂痕的時(shí)間，稱裂痕的埋伏期。冷裂痕出如今焊縫金屬中或產(chǎn)生在熱影響區(qū)的熔合線附近的過熱區(qū)中。 冷裂痕的成因 1.由鋼材的淬硬傾向所決議的低塑性組織 在焊接熱循環(huán)作用下，鋼材的熱影響區(qū)，易構(gòu)成馬氏體等淬硬組織，致使金屬結(jié)晶

2、顆粒加大，因此使近縫區(qū)的組織塑性大大降低，內(nèi)應(yīng)力大大集中，而呵斥最容易出現(xiàn)裂痕的條件。這里要值得我們留意的是：焊接規(guī)范、線能量、預(yù)熱溫度、板厚、接頭方式及環(huán)境溫度等都要思索在內(nèi)。 2.焊縫金屬中的氫含量 焊接時(shí)，焊縫金屬中氫的來源是：焊條、焊絲、焊劑及維護(hù)氣體中的水分；焊接區(qū)中母材的油污、鐵銹以及大氣中的水分。在焊接電弧的高溫下，水分分解，進(jìn)入熔池被焊縫所吸收。在冷卻過程中，由于溫度及組織的變化，氫在焊縫中的溶解度急劇變化，分散才干也顯著不同，使氫處于過飽和形狀，而使氫向周圍的焊縫金屬或熱影響區(qū)分散。氫氣向微觀缺陷處富集，當(dāng)富集到一定程度時(shí)，在一定的應(yīng)力作用下，構(gòu)成初始裂源，等到足以使金屬脆化

3、時(shí)，裂痕進(jìn)一步擴(kuò)展。 3.焊接接頭中的應(yīng)力 應(yīng)力由下三種應(yīng)力所組成： a焊縫和熱影響區(qū)在不均勻加熱和冷卻過程中所產(chǎn)生的熱應(yīng)力； b由于焊接接頭不均勻的組織轉(zhuǎn)變所引起的組織應(yīng)力； c焊接接頭受焊件剛性拘謹(jǐn)引起的拘謹(jǐn)應(yīng)力。 在焊接接頭的復(fù)雜的應(yīng)力場中，應(yīng)力梯度越大，氫的分散驅(qū)動(dòng)力也越大，也就越容易使氫向應(yīng)力集中源分散和富集；應(yīng)力越高，引起裂痕的含氫量越低，引起的開裂時(shí)間也越短；應(yīng)力越低，誘發(fā)裂痕的時(shí)間也越長。 冷裂痕的防止措施 工藝方面 選擇合理的焊接規(guī)范及線能量,控制冷卻時(shí)間，改善焊縫及熱影響區(qū)組織形狀。 焊前預(yù)熱、控制層間溫度及焊后保溫緩冷或后熱，能降低冷卻速度，改善組織，加快氫的分散逸出。

4、焊前仔細(xì)清理焊絲的油、銹及坡口的油污、水分。焊條嚴(yán)厲烘干，去除水分。 焊后及時(shí)熱處置，可消除焊內(nèi)應(yīng)力，改善接頭組織性能并降低接頭中的氫含量。 冶金方面 選用堿性低氫焊條或低氫的焊接方法，如氣體維護(hù)焊。 合理選擇焊縫金屬的合金成分，提高焊縫的塑性貯藏及抗裂才干。在有些情況下，可采用奧氏體焊縫金屬，它能大量溶解氫，提高焊縫塑性，從而防止熱影響區(qū)裂痕。 嚴(yán)厲控制氫的來源。 降低焊接應(yīng)力 選擇合理的焊接順序，減小焊接內(nèi)應(yīng)力。 改良焊接設(shè)計(jì)，減小拘謹(jǐn)度，防止應(yīng)力集中。 二、焊接接頭的再熱裂痕 再熱裂痕指的是焊接構(gòu)造經(jīng)受一次焊接熱循環(huán)后，在再經(jīng)受一次加熱的過程中如消除應(yīng)力處置或其它加熱工藝以及高溫的任務(wù)條

5、件，發(fā)生在焊接接頭熱影響區(qū)的粗晶區(qū)，沿原來奧氏體晶界開裂的裂痕。 產(chǎn)生再熱裂痕的緣由 普通以為在相當(dāng)于消除應(yīng)力處置的溫度規(guī)范內(nèi)，當(dāng)晶界的塑性應(yīng)變才干缺乏以接受松弛應(yīng)力過程中所產(chǎn)生的應(yīng)變時(shí)，那么產(chǎn)生再熱裂痕。關(guān)于再裂痕的構(gòu)成機(jī)理，大致有以下三點(diǎn)： 1以為在再加熱時(shí)，由于一次熱過程中過飽和固熔的碳化物主要是釩、鉬、鉻、鈦等的碳化物再次析出呵斥晶內(nèi)強(qiáng)化，使滑移應(yīng)變集中于原先奧氏體晶界，從而構(gòu)成再熱裂痕。 2以為主要是微量元素如硫、磷、錫、銻、硼等在晶界偏析聚集而呵斥晶界脆化，從而構(gòu)成再熱裂痕。 3以為由于晶界清移時(shí)空位于晶界成核，呵斥晶界空洞致使晶面遭到減弱，從而構(gòu)成再熱裂痕。 產(chǎn)生再熱裂痕的條件與

6、特征 1再熱裂痕來源于焊接熱影響區(qū)的粗晶區(qū)，具有晶界斷裂的特征；受后道焊縫區(qū)熱影響的前道焊縫熱影響區(qū)有時(shí)也有此類裂痕發(fā)生。裂痕大多發(fā)生在應(yīng)力集中的部位。 2通常再熱裂痕發(fā)生在500以上的再加熱過程中。600附近有一敏感區(qū)。敏感溫度隨鋼種而異。超越650以上時(shí)，敏感傾向有所減弱。 3合金元素對低合金高強(qiáng)度鋼再熱裂痕的影響以釩、鉻、鉬、硼為最大，其它如銅、鈦、鈮等也有影響。 防止再熱裂痕的途徑 雖然，從鋼材及焊縫去除對再熱縫敏感的合金元素，是最根本的防止再熱裂痕的方法。但實(shí)踐上，由于必需滿足對鋼材綜合性能的要求，這一方法往往不易實(shí)現(xiàn)。在消費(fèi)工藝上減小再熱裂痕傾向的措施大致有： 1減小剩余應(yīng)力和應(yīng)力集中，如提高預(yù)熱和后熱溫度，堅(jiān)持焊縫平滑過渡，防止各類焊接缺陷呵斥的應(yīng)力集中缺口，以及必要時(shí)，可將焊縫及其與母材交界處打磨光滑。 2在不影響接頭任務(wù)性能的前提下，選擇適宜的焊接資料，提