熔焊原理-概述課件

5.1概述熔焊原理5.1概述熔焊原理二、種類各種不同類型的裂紋(圖5-4)：焊縫中縱向裂紋焊縫上橫向裂紋熱影響區(qū)縱向裂紋熱影響區(qū)橫向裂紋火口（弧坑）裂紋焊道下裂紋焊縫內(nèi)部晶間裂紋焊趾裂紋熱影響區(qū)焊縫貫穿裂紋焊縫根部裂紋5.1概述二、種類各種不同類型的裂紋(圖5-4)：5.1概述2按裂紋分布的走向：橫向裂紋縱向裂紋星形（弧形裂紋）按裂紋產(chǎn)生的區(qū)域：焊縫中裂紋熔合區(qū)裂紋熱影響區(qū)中裂紋按裂紋產(chǎn)生的本質(zhì)：熱裂紋再熱裂紋冷裂紋層狀撕裂應(yīng)力腐蝕裂紋5.1概述按裂紋分布的走向：按裂紋產(chǎn)生的區(qū)域：按裂紋產(chǎn)生的本質(zhì)：5.13①

熱裂紋（高溫裂紋）產(chǎn)生條件：高溫（大多在固、液相線溫度區(qū)間產(chǎn)生）存在部位：焊縫為主，熱影響區(qū)特征：宏觀上,沿焊縫的軸向成縱向分布（連續(xù)或斷續(xù)）也可看到焊縫橫向裂紋，裂口均有較明顯的氧化色彩，表面無(wú)光澤；微觀上，沿晶界（包括亞晶界）分布，屬于沿晶斷裂性質(zhì)。分類：結(jié)晶裂紋、高溫液化裂紋、多邊化裂紋5.1概述①熱裂紋（高溫裂紋）特征：宏觀上,沿焊縫的軸向成縱向分布4a。結(jié)晶裂紋產(chǎn)生：主要在焊縫凝固的過(guò)程（結(jié)晶過(guò)程）中產(chǎn)生，較少在熱影響區(qū)產(chǎn)生，主要發(fā)生在含雜質(zhì)（如S、P、C、Si）偏高的碳鋼、低合金焊縫中，和單相奧氏體鋼、鎳基合金及某些鋁合金的焊縫中。機(jī)理：在固相線附近，由于凝固金屬的收縮，殘余液體金屬不足而不能及時(shí)填充，在應(yīng)力作用下發(fā)生沿晶斷裂。5.1概述a。結(jié)晶裂紋5.1概述5b。高溫液化裂紋產(chǎn)生：在高溫下產(chǎn)生,主要發(fā)生在含Cr、Ni的高強(qiáng)鋼、奧氏體鋼，以及某些鎳基合金的近縫區(qū)或多層焊層間部位。機(jī)理：鋼材或多層焊的層間中的被焊金屬含有低熔點(diǎn)化合物經(jīng)重新熔化，在拉伸應(yīng)力作用下沿A晶界發(fā)生開(kāi)裂。5.1概述b。高溫液化裂紋5.1概述6c。多邊化裂紋產(chǎn)生：稍低于固相線的高溫區(qū)間,主要發(fā)生在純金屬或單相奧氏體合金的焊縫中或近縫區(qū)。機(jī)理：由于剛凝固的金屬中存在很多晶格缺陷(位錯(cuò)和空位)及嚴(yán)重的物理和化學(xué)不均勻性,在一定的溫度和應(yīng)力作用下,這些缺陷的遷移和聚集便形成了多邊化邊界,使強(qiáng)度塑性下降,沿多邊化邊界開(kāi)裂。5.1概述c。多邊化裂紋5.1概述7HAZ液化裂紋多邊化裂紋結(jié)晶裂紋5.1概述HAZ液化裂紋多邊化裂紋結(jié)晶裂紋5.1概述8②

再熱裂紋（消除應(yīng)力處理裂紋）產(chǎn)生：厚板焊接機(jī)構(gòu)，并采用含有某些沉淀強(qiáng)化合金元素的鋼材，在進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理或在一定溫度下服役的過(guò)程中產(chǎn)生。存在部位：熱影響區(qū)的粗晶部分。再熱裂紋的敏感溫度：550～650oC5.1概述②再熱裂紋（消除應(yīng)力處理裂紋）5.1概述9③

冷裂紋產(chǎn)生條件：溫度在+100℃～-75℃之間

存在部位：熱影響區(qū)為主,但也發(fā)生在焊縫特征：宏觀斷口具有發(fā)亮的金屬光澤的脆性斷裂特征；微觀看，晶間斷裂，但也可穿晶（晶內(nèi)）斷裂，也可晶間和穿晶混合斷裂。分類：延遲裂紋、淬硬脆化裂紋（淬火裂紋）、低塑性脆化裂紋5.1概述③冷裂紋特征：宏觀斷口具有發(fā)亮的金屬光澤的脆性斷裂特征；微10延遲裂紋：特點(diǎn)不在焊后立即出現(xiàn)，有一段孕育期，產(chǎn)生遲滯現(xiàn)象。淬硬脆化裂紋（淬火裂紋）：淬硬傾向大的組織易產(chǎn)生這種裂紋（與氫含量關(guān)系不大），一般可采用較高的預(yù)熱溫度和使用高韌性的焊條可防止。低塑性脆化裂紋：在比較低的溫度下，由于收縮應(yīng)變超過(guò)了材料本身的塑性儲(chǔ)備而產(chǎn)生的裂紋。

5.1概述延遲裂紋：特點(diǎn)不在焊后立即出現(xiàn)，有一段孕育期，產(chǎn)生遲滯現(xiàn)象。11延遲裂紋5.1概述延遲裂紋5.1概述12④層狀撕裂

由于軋制母材的內(nèi)部存在有分層夾雜物(特別是硫化物、氧化物夾雜），在焊接時(shí)產(chǎn)生的垂直于軋制方向的應(yīng)力，使熱影響區(qū)附近地方產(chǎn)生呈“臺(tái)階”狀的層狀斷裂，并可穿晶擴(kuò)展。5.1概述④層狀撕裂由于軋制母材的內(nèi)部存在有分層夾雜物(特別是硫13⑤應(yīng)力腐蝕裂紋

金屬材料在某些特定介質(zhì)（腐蝕介質(zhì)）和拉伸應(yīng)力（包括工作應(yīng)力和殘余應(yīng)力）的共同作用下所產(chǎn)生的一種延遲破壞的現(xiàn)象。大多為晶間斷裂，從表面向深處發(fā)展。5.1概述⑤應(yīng)力腐蝕裂紋金屬材料在某些特定介質(zhì)（腐蝕介質(zhì)）和拉145.1概述熔焊原理5.1概述熔焊原理二、種類各種不同類型的裂紋(圖5-4)：焊縫中縱向裂紋焊縫上橫向裂紋熱影響區(qū)縱向裂紋熱影響區(qū)橫向裂紋火口（弧坑）裂紋焊道下裂紋焊縫內(nèi)部晶間裂紋焊趾裂紋熱影響區(qū)焊縫貫穿裂紋焊縫根部裂紋5.1概述二、種類各種不同類型的裂紋(圖5-4)：5.1概述16按裂紋分布的走向：橫向裂紋縱向裂紋星形（弧形裂紋）按裂紋產(chǎn)生的區(qū)域：焊縫中裂紋熔合區(qū)裂紋熱影響區(qū)中裂紋按裂紋產(chǎn)生的本質(zhì)：熱裂紋再熱裂紋冷裂紋層狀撕裂應(yīng)力腐蝕裂紋5.1概述按裂紋分布的走向：按裂紋產(chǎn)生的區(qū)域：按裂紋產(chǎn)生的本質(zhì)：5.117①

熱裂紋（高溫裂紋）產(chǎn)生條件：高溫（大多在固、液相線溫度區(qū)間產(chǎn)生）存在部位：焊縫為主，熱影響區(qū)特征：宏觀上,沿焊縫的軸向成縱向分布（連續(xù)或斷續(xù)）也可看到焊縫橫向裂紋，裂口均有較明顯的氧化色彩，表面無(wú)光澤；微觀上，沿晶界（包括亞晶界）分布，屬于沿晶斷裂性質(zhì)。分類：結(jié)晶裂紋、高溫液化裂紋、多邊化裂紋5.1概述①熱裂紋（高溫裂紋）特征：宏觀上,沿焊縫的軸向成縱向分布18a。結(jié)晶裂紋產(chǎn)生：主要在焊縫凝固的過(guò)程（結(jié)晶過(guò)程）中產(chǎn)生，較少在熱影響區(qū)產(chǎn)生，主要發(fā)生在含雜質(zhì)（如S、P、C、Si）偏高的碳鋼、低合金焊縫中，和單相奧氏體鋼、鎳基合金及某些鋁合金的焊縫中。機(jī)理：在固相線附近，由于凝固金屬的收縮，殘余液體金屬不足而不能及時(shí)填充，在應(yīng)力作用下發(fā)生沿晶斷裂。5.1概述a。結(jié)晶裂紋5.1概述19b。高溫液化裂紋產(chǎn)生：在高溫下產(chǎn)生,主要發(fā)生在含Cr、Ni的高強(qiáng)鋼、奧氏體鋼，以及某些鎳基合金的近縫區(qū)或多層焊層間部位。機(jī)理：鋼材或多層焊的層間中的被焊金屬含有低熔點(diǎn)化合物經(jīng)重新熔化，在拉伸應(yīng)力作用下沿A晶界發(fā)生開(kāi)裂。5.1概述b。高溫液化裂紋5.1概述20c。多邊化裂紋產(chǎn)生：稍低于固相線的高溫區(qū)間,主要發(fā)生在純金屬或單相奧氏體合金的焊縫中或近縫區(qū)。機(jī)理：由于剛凝固的金屬中存在很多晶格缺陷(位錯(cuò)和空位)及嚴(yán)重的物理和化學(xué)不均勻性,在一定的溫度和應(yīng)力作用下,這些缺陷的遷移和聚集便形成了多邊化邊界,使強(qiáng)度塑性下降,沿多邊化邊界開(kāi)裂。5.1概述c。多邊化裂紋5.1概述21HAZ液化裂紋多邊化裂紋結(jié)晶裂紋5.1概述HAZ液化裂紋多邊化裂紋結(jié)晶裂紋5.1概述22②

再熱裂紋（消除應(yīng)力處理裂紋）產(chǎn)生：厚板焊接機(jī)構(gòu)，并采用含有某些沉淀強(qiáng)化合金元素的鋼材，在進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理或在一定溫度下服役的過(guò)程中產(chǎn)生。存在部位：熱影響區(qū)的粗晶部分。再熱裂紋的敏感溫度：550～650oC5.1概述②再熱裂紋（消除應(yīng)力處理裂紋）5.1概述23③

冷裂紋產(chǎn)生條件：溫度在+100℃～-75℃之間

存在部位：熱影響區(qū)為主,但也發(fā)生在焊縫特征：宏觀斷口具有發(fā)亮的金屬光澤的脆性斷裂特征；微觀看，晶間斷裂，但也可穿晶（晶內(nèi)）斷裂，也可晶間和穿晶混合斷裂。分類：延遲裂紋、淬硬脆化裂紋（淬火裂紋）、低塑性脆化裂紋5.1概述③冷裂紋特征：宏觀斷口具有發(fā)亮的金屬光澤的脆性斷裂特征；微24延遲裂紋：特點(diǎn)不在焊后立即出現(xiàn)，有一段孕育期，產(chǎn)生遲滯現(xiàn)象。淬硬脆化裂紋（淬火裂紋）：淬硬傾向大的組織易產(chǎn)生這種裂紋（與氫含量關(guān)系不大），一般可采用較高的預(yù)熱溫度和使用高韌性的焊條可防止。低塑性脆化裂紋：在比較低的溫度下，由于收縮應(yīng)變超過(guò)了材料本身的塑性儲(chǔ)備而產(chǎn)生的裂紋。

5.1概述延遲裂紋：特點(diǎn)不在焊后立即出現(xiàn)，有一段孕育期，產(chǎn)生遲滯現(xiàn)象。25延遲裂紋5.1概述延遲裂紋5.1概述26④層狀撕裂

由于軋制母材的內(nèi)部存在有分層夾雜物(特別是硫化物、氧化物夾雜），在焊接時(shí)產(chǎn)生的垂直于軋制方向的應(yīng)力，使熱影響區(qū)附近地方產(chǎn)生呈