㈠ 不銹鋼 與碳鋼焊接為什麼會長出現裂紋,請高手指點該怎麼做
焊接出現裂紋,可能是碳鋼是高碳鋼,而高碳鋼在焊接時容易出現裂紋。為棚顫了避免裂襪並紋鏈好敗的發生,可以在焊接前與焊接後進行預熱,防止局部溫差過大而出現裂紋。
㈡ 馬氏體不銹鋼避免冷裂紋形成的方法主要有哪些
馬氏體不銹鋼材料存在非常強的空淬傾向,此類不銹鋼材料的焊縫與熱影響區的焊後狀態組織是馬氏體,非常容易形成冷裂紋。為防止冷裂紋的形成以及優化焊接接頭的力學性能,要使用預熱、後熱以及焊後高溫回火等辦法。
首先是焊前預熱。在焊接馬氏體不銹鋼時,尤其是在採用和母材化學成分相同的焊接材料時,為避免發生冷裂,在焊接前要進行預熱。預熱溫度通常在200-329℃區間范圍,最好不要大於馬氏體組織的轉變溫度。碳含量是找准預熱溫度的最重要因素,含碳量高,預熱溫度則需要更高一點。影響選擇預熱溫度的別的因素還有不銹鋼材料的厚度、填充金屬種類、焊接方法、拘束度等。碳含量低於0.1%時則沒有必要進行預熱,也有建議預熱溫度,比如預熱400至450℃區間,不過需要注意的是高溫預熱容易導致些負面影響。而當碳含量高於0.2%時,焊接比較困難,除了要進行預熱外,還要確保層間溫度。
其次是焊後回火前的溫度。馬氏體不銹鋼工件在焊後不要從焊接溫度直接升溫做回火處理。由於在焊接過程中奧氏體組織可能沒有完全轉變,比如焊後馬上升溫回火,會產生碳化物沿奧氏體晶界沉澱和奧氏體向珠光體轉變,形成晶粒粗大的組織,嚴重減小韌性。所以在回火前要讓焊件冷卻下來,把焊縫和熱影響區的奧氏體基本分解完了。對於剛度小的不銹鋼構件,可以冷卻到室溫後再進行回火。對於大厚度的結構,尤其是當碳含量比較高時,則要使用比較復雜的工藝,在焊後冷卻到100-150℃,並且保溫0.5至1.0h,隨後再加熱到回火溫度。
第三點是焊後熱處理,在焊後熱處理的目的是減小焊縫與熱影響區硬度,優化材料的塑性與韌性,再降低焊接殘余應力。焊後熱處理包括回火與完全退火兩種狀態。只有在為取得低硬度,比如需焊後機加工時,才使用完全退火狀態,退火溫度是830-880℃,保溫2h後爐冷到595℃,隨後再空冷。高鉻馬氏體不銹鋼通常在在淬火與回火的調質狀態下焊接,焊後通過高溫回火處理,讓焊接接頭有著比較好的力學性能。假如在退火狀態下進行焊接,焊後還會產生不均勻的馬氏體組織,整個焊件還要通過調質處理,讓接頭擁有比較均勻的性能。
在回火溫度的選擇應適應工程項目對接接頭力學性能和耐腐蝕性的要求。回火溫度通常是選在650至750℃的溫度區間,至少保溫1h,隨後再進行空冷。回火溫度不能太高,避免再度奧氏體轉變。對高溫採用的焊接結構常使用比較高的回火溫度。高溫回火時析出較多的碳化物,對耐蝕性能不利。對於主要用於耐蝕的結構,應進行低溫度的消除應力退火。
㈢ 碳鋼上堆焊不銹鋼,不銹鋼產生裂紋,產生機理以及如何預防,謝謝
防止裂紋的措施之一,是要盡可能的減少木材,焊材中有害元素的含量。
奧氏體鋼焊縫中存在少量δ鐵素體(4%以上),對防止凝固裂紋有顯著的效果,304,321,347鋼的焊縫凝固裂紋敏感性較小,其主要原因就是即是本身自熔焊縫中,焊後也會存在少量的δ鐵素體的緣故。所以奧氏體不銹鋼的配套焊接材料常常在製造時即已經考慮合金元素的含量匹配,使焊縫中形成復合要求的少量鐵素體。鐵素體的有利作用是對S,P,Si,Nb等元素溶解度較大,能防止這些元素的偏析和形成低熔點共品。焊縫中的鐵素體數量是有控制的,過多的鐵素體相使焊縫素韌性降低。而且加入在焊後有經受熱處理時,可能發生δ→σ+γ`的轉變引起焊縫脆化,所以通常18-8,18-12-2等鋼的相應焊材鐵素體的含量控制在4%~12%之間。
另一方面在某些腐蝕環境,即使輕微的鐵素體也可能引起嚴重的問題,例如在尿素,醋酸等介質中,焊縫中的鐵素體會發生選擇性腐蝕。純奧氏體的焊縫金屬,通過加入Mn,Mo,W,V,Ti可以改善其凝固裂紋敏感性,如尿素級不銹鋼的焊材00Cr25Ni22Mn4Mo2N,00Cr18Ni15Mn5Mo2N鋼和耐硫酸,磷酸。有機酸抗孔蝕,應力腐蝕用的00Cr20Ni24Mo5Cu等焊縫金屬雖然並不含有鐵素體相,但因Mn,Mo含量較高,仍具有良好的抗熱烈性能,焊接時不會產生凝固裂紋。Mn在焊縫金屬中可與S結合生成高熔點的MnS從而防止S的偏析和產生低熔點共晶,而Mo,W可提高熔池的結晶溫度,縮小結晶溫度范圍,V,Ti可以縮小脆性溫度區間BTR.因此均對防止凝固裂紋起到良好作用。
(2)熱影響區(液化)裂紋
奧氏體不銹鋼焊接熱影響區常常可見到緊鄰融合線處的熱裂紋。這種裂紋與焊縫凝固裂紋形成的原因相同,是由於木材中奧氏體經界殘存著比基體熔點低的熔點共晶薄膜,在焊接電弧焊加熱總發生熔化,並在隨後的冷卻中受收縮拉應力的作用熱發生開裂。含硼304鋼熱影響區的液化裂紋。在多層(多道)焊縫中也會遇到液化裂紋,這種情況往往是先焊的焊道中鐵素體含量少或無鐵素體而存在低熔點共晶薄膜,在隨後的焊道德熱影響下發生開裂。同樣防止熱影響區液化裂紋的主要對策是盡可能減少可能生成低熔點共晶的有害元素和偏析程度。因此,在選用剛才和焊材時,特別要注意有害元素的含量,焊接時應採用小的線能量的焊接工藝和規范,防止熱影響區過熱,以及注意接頭設計和焊接程序,盡可能減少焊接殘余應力。
(3)高溫低塑性裂紋
這種裂紋多數發生在單相奧氏體鋼及合金的熱影響區或多層焊縫中先一層(道)焊縫上,其產生的溫度范圍相當於再結晶溫度,因此高溫低塑性裂紋產生的溫度比液化裂紋更低的熱影響區。對於奧氏體鋼,在低於固相線溫度以下的加熱過程和冷卻過程,其塑性變化是不同的。在加熱過程中,起初隨溫度升高,塑性(Φ值)略有增加,在達到溫度t3時塑性開始降低。到達taD時降至零。在冷卻過程中,塑性開始恢復,當溫度降至t3時已接近原來加熱時的水平。但在t2~t1溫度范圍出現塑性降低。此時如果存在較大的收縮應變,就會引起裂紋。表1中的DTR是用可調拘束裂紋試驗測出的奧氏體不銹鋼產生高溫低塑性裂紋的溫度。從表1中的高溫低塑性裂紋開始和終了溫度及其范圍可知,310,316鋼分別在1200~840℃和1180~1050℃產生高溫低塑性裂紋,其溫度范圍相應為350℃和130 。而347,321,304三種鋼,既未發現裂紋也沒測出產生裂紋的DTR溫度,表明穩定型奧氏體鋼具有較大的高溫低塑性裂紋傾向。而亞穩奧氏體鋼的敏感性較小,一般焊接過程中不會產生這種裂紋。
奧氏體鋼及台金冷卻過程中出現塑性降低和產生高溫低塑性裂紋的機制相當復雜,簡單說與熱影響區在「再結晶溫度」二次晶界的形成有關。二次晶界又與金屬在高溫下點陣缺陷(空位、位錯)的運動和晶界遷移等擴散行為有關。因此凡是能提高「再結晶溫度」和增加擴散激括能的因素都可以阻礙二次晶界的形成,從而降低高溫低塑性裂紋的敏感性。焊縫中的鐵素體可以有效阻止位錯運動,使多層焊縫防止高溫低塑性裂紋。合金元素Mo、W、Ta、Ti等可有效地增加多邊化激活能,提高再結晶溫度,在鋼和焊縫中掭加這些元素,都有利於防止高溫低塑性裂紋。
奧氏體不銹鋼的熱裂紋問題,曾經是這類鋼最擔心的問題。因此也就成為奧氏體鋼工藝焊接性的指標。事實上,早期不銹鋼製品中,熱裂紋是經常出現的,相當多的焊接結構存在隱患,是「帶病」工作。隨著對奧氏體鋼焊接裂紋的成因、不銹鋼及焊接材料中元素對裂紋的影響、焊縫中鐵素體作用的研究以及新型焊接工藝的開發等,現在奧氏體不銹鋼的熱裂紋,在實際焊接產品上已經很少發現,顯著改進了焊接性,提高了焊接結構的安全程度.可以說奧氏體不銹鋼的熱裂紋已經有辦法避免和清除。
㈣ 不銹鋼圓鋼表面為什麼會出現裂紋現象
不銹鋼圓鋼是指橫截面為均勻圓形的長材,其具有高韌性、抗疲勞性,冷彎性好,易焊接等優點,被廣泛的應用在五金,造船,機械,航天,建築等領域。不銹鋼圓鋼一般採取無扭轉軋制方法,因而表面潔凈光滑,尺寸精度高,在生產過程中往往由於工藝流程等原因導致圓鋼表面產生裂紋,今天我們就來分析下裂紋產生的原因,以及如何減少和避免裂紋的產生。 不銹鋼圓鋼表面裂紋產生原因可分為三種: 1、產生裂紋的原因:產品在成品之前的軋件有耳子;軋制過程各道工序產生的耳子、飛邊、嚴重刮傷、輥槽嚴重磨損等情況;對有嚴重缺陷的坯料清理不當。 2、產生裂紋的原因:軋制時,鋼水中存在夾雜物,且氧含量較高,產生氧化物,在製造過程中並未對其進行清理,從而產生裂紋。3、 產生裂紋的原因:鋼水中含有大量氣體,當鋼水凝固時氣體排出形成氣泡,靠近鑄坯外層的氣泡成為皮下氣泡,在鋼坯表面下呈蜂窩形垂直排列。通常鋼坯經過軋制後內部氣泡能焊合,但是,有些皮下氣泡距離表面較近,加熱時,當鋼坯表面發生氧化或燒損時,皮下氣泡便會暴露出來,發生氧化,無法焊合,從而產生裂紋。那麼我們如何預防不銹鋼圓鋼表面裂紋呢?我們給大家提供了一下幾種措施:1、減少和避免折疊產生裂紋的辦法:合理設計孔型,消除成品前軋件的耳子;准確設計寬展,精確調輥槽位置,減輕或消除飛邊、刮傷等缺陷。2、減少鋼中夾雜物產生裂紋的辦法:採用合理的脫氧合金化工藝,嚴格控制鋼水含氧量,降低鋼水夾雜物的含量。 3、減少皮下氣泡產生裂紋的辦法:全程保護澆築過程,避免鋼水二次氧化,減少氣泡產生,提高鑄坯的純度;合理控制連鑄鋼水過熱度,選擇理化性能優良的保護渣,採取均勻冷卻和二次弱冷卻,避免鑄坯表面出現裂紋。 不銹鋼圓鋼的質量好壞直接關繫到其應用領域的安全與否,因此,我們必須對圓鋼發生的裂紋現象給與足夠的重視,分析其產生的原因,並通過改進製造工藝流程,降低夾雜物含量及減少氣泡產生以達到消除或減少裂紋產生的目的,以上便是華祥為大家整理的關於不銹鋼圓鋼的有關知識,希望能對您有所幫助。
㈤ 不銹鋼薄壁拉伸件如何檢測應力,預防開裂
一:預防奧抄氏體不銹鋼的延遲開襲裂。(比如200系列、以304為代表的300系列等)
奧氏體不銹鋼發生延遲開裂只要是因為它本身的組織決定的,奧氏體不銹鋼的加工硬化程度比較大,奧氏體組織在拉伸後除了存在冷加工所造成的殘余內應力外,還會在口部有部分發生馬氏體相變,要防止口部發生破裂,就必須消除殘余應力及消除馬氏體組織,使他在高溫下發生相變,奧氏體不銹鋼以304為例,退火溫度為1010—1050攝氏度,一般為了避免拉伸件整體退火的變形,只對拉伸件的口部進行退火,比較快捷的是高頻退火。
對於圓筒形拉伸件來說,當高徑比大於或等於0.8時、直徑大於等於300時,需要進行退火,當然,如果高徑比小於0.8時有開裂的現象,應該馬上安排退火。
二:預防鐵素體不銹鋼的延遲開裂。(比如以430為代表的400系列不銹鋼)
鐵素體不銹鋼拉伸完後不發生相變,產品開裂主要是殘余應力造成的,為了保證安全,從經驗來來說, 對於圓筒形拉伸件來說,當高徑比大於或等於0.8時、直徑大於等於300時,需要進行退火,當然,如果高徑比小於0.8時有開裂的現象,應該馬上安排退火。
㈥ 不銹鋼鍋焊了又裂是怎麼回事
不銹鋼焊接裂紋分析及防止措施
不銹鋼屬於延遲裂紋鋼的一種,這種鋼比普通碳鋼的導熱系數低,膨脹系數高,及導熱慢,受熱易膨脹而且膨脹幅度大。基於這種性質,不銹鋼板材在焊接的過程中可能會出現很多問題,如出現咬邊、氣孔、未熔合、裂紋等等現象。
不銹鋼板材的裂紋按其產生的溫度和時間的不同可分為冷裂紋、熱裂紋和再熱裂紋。
熱裂紋,指的是在焊接過程中,焊縫和熱影響區金屬冷卻到固相線附近的高溫區間所產生的熱裂紋。
防止措施:嚴格地控制不銹鋼板材及焊接材料的硫含量、磷含量等有害雜虛宏質,降低熱裂紋的敏感性;調節焊縫金屬的化學成分局唯,改善焊縫組織,細化晶粒,提高塑性,減少或分散偏析程度;採用鹼性焊接材料,降低焊縫中雜質含量,改善偏析程度。
冷裂紋,指的是焊接接頭冷卻到較低溫度下(即奧氏體開始轉變為馬氏體的溫度以下)產生冷裂紋。
防止措施:選用低氫型焊接材料,嚴格按照規定進行焊接;焊前清除焊件上的油污、水分,減少焊縫中氫含量;選擇合理的焊接工藝參數和熱輸入,減少焊縫的淬硬傾向焊後立即進行消氫處理,使氫從焊接接頭中溢出。
再熱裂紋,指的是焊後,不銹鋼板材在一定溫度范圍內再次進行加熱(消除應力熱處理或其他加熱過程)而產生的裂紋叫做再熱裂紋。
防止措施:在滿足設計要求的前提下,選擇低強度的焊接材料,使焊縫強度低於不銹鋼板材,應力在焊縫中鬆弛,避免熱影響區桐譽培產生裂紋;盡量減少焊接殘余應力和應力集中;控制焊管焊接熱輸入,合理地選擇預熱和熱處理溫度,盡可能地避開敏感區。
㈦ 不銹鋼鑄件出現裂紋,該如何解決
對於水輪機關鍵部分大部分採用不銹鋼鑄件,如ZG06Cr13Ni4Mo、ZG06Cr16Ni5Mo等。這類材質鑄造性能較差,流動性差,體收縮和線收縮較大,熱應力大,容易產生裂紋。一旦鑄件產生裂紋,不僅返修工作量大,嚴重的還可能報廢,造成重大的經濟損失。鑄件裂紋的產生因素主要是鑄件結構、鑄造工藝等,生產中一般採用以下措施來加以預防:
1、鑄件結構
鑄造時要全面考慮鑄件的結構、形狀、大型、壁厚及其過渡等影響鑄件液態和固態收縮的因素,選擇適當的工藝參數,防止縮孔縮松等鑄造缺陷。鑄件的澆冒口系統設計要合理,若要採用冷鐵等工藝措施,其安放的部位要合理,既要保證鑄件內部組織的緻密性,又要盡量避免應力集中的情況產生。
2、冶煉
冶煉過程中,盡量降低P、S等有害元素的含量,降低N、H、O等氣體和夾雜物含量。通過採用低磷鋼中間合金,可以起到很好的效果。
3、保溫
通過適當延長鑄件在砂型中的保溫時間,主要是控制開箱溫度低於70℃,保證鑄件在砂型中充分完成液態和固態收縮,避免外力因素造成應力集中的情況發生。
4、落砂
在鑄件落砂清理過程中,嚴禁打箱時向砂型和鑄件澆水,嚴禁採用撞箱等較強外力沖擊方式落砂,避免外力和鑄件內應力相互作用產生裂紋。
5、切割冒口
根據鑄件條件選擇適當的熱割澆冒口工藝方式,保證熱割起始溫度不低於300℃。操作時,氣割槍和吹氧管採用振動切割。重要件氣割後及時用石棉布蓋住隔口或進爐熱處理。對於上冠及軸流式葉片一類結構復雜、工藝上採取特殊措施的鑄件,採用二次熱割。
6、預熱
在對不銹鋼鑄件進行缺陷處理時,要堅持預熱原則。在吹、焊工序處理時,工件要預熱至108℃以上方可操作。若發現較大的裂紋缺陷,應先進行去應力退火,再進行處理。
7、增加退火
對重大不銹鋼鑄件增加一次最終消除應力退火工序,嚴格控制保溫時間和出爐溫度。其目的是減少生產過程中產生新的應力集中,更加徹底地消除鑄件內應力,防止裂紋產生。
㈧ 如何防止321不銹鋼有裂紋,採取何種具體措施
A182 F321,這個材質的鍛造溫度一定要控李穗宴製得好,而且每次鍛造的形變數不要太大. 熱處理出問題族答的可能很小,肯定是鍛造的力氣太大,或者溫度沒有控制好, 原材料尺寸問題不大.不可能很離譜的.
鍛造溫度控制在:1100-900°范圍內哪銀,鍛造的時候力氣不要太大.
㈨ 如何焊接耐高溫不銹鋼管不會出現裂紋
預防耐高溫不銹鋼管焊接出現熱裂紋現象的措施有:耐高溫不銹鋼管合理設計接頭的形式和焊縫的布置,注意焊接順序,耐高溫不銹鋼管以減少接頭剛度和焊接應力。控制焊縫的化學成分,耐高溫不銹鋼管保證在耐高溫不銹鋼管中得到雙相組織。向焊縫中加入釩、鈦、鋁等細化晶粒的元素,防止偏析和開裂,加入鉬、鎢等降低耐高溫不銹鋼管原子擴散能力的元素、減少熱裂傾向。將有害成分限制在最低限度。採用低氫工藝,保持潔凈。採用小規范焊接,即小電流、快速焊、直線運條,保持小線能量,耐高溫不銹鋼管改善焊縫散熱條件,加快焊縫的冷卻速度。控制層間溫度不大於150℃。一般耐高溫不銹鋼管不預熱,可向熔池中加冷焊絲,以加速冷卻減少偏析,細化晶粒防止熱裂。焊接耐高溫不銹鋼管時收弧要慢。
㈩ 不銹鋼材質焊接容易出現裂縫的原因都是什麼呢
晶間腐蝕:根據貧鉻理論,焊縫和熱影響區在加熱到450-850℃敏化溫度區時在晶界上析出碳化鉻,造成貧鉻的晶界,不足以抵抗腐蝕的程度。焊接時就會出現裂縫。
應力腐蝕開裂:應力腐蝕開裂是焊接接頭在特定腐蝕環境下受拉伸應力作用時所產生的延遲開裂現象。奧氏體不銹鋼焊接接頭的應力腐蝕開裂是焊接接頭比較嚴重的失效形式,表現為無塑性變形的脆性破壞。
焊縫金屬的低溫脆化:對於奧氏體不銹鋼焊接接頭,在低溫使用時,焊縫金屬的塑韌性是關鍵問題。此時,焊縫組織中的鐵素體的存在總是惡化低溫韌性。
(10)不銹鋼裂紋如何防範擴展閱讀:
奧氏體不銹鋼通常在常溫下的組織為純奧氏體,也有一些為奧氏體+少量鐵素體,這種少量鐵素體有助於防止焊接熱裂紋。
防止焊接裂紋措施:
盡量使焊縫金屬呈雙相組織,鐵素體的含量控制在3-5%以下。因為鐵素體能大量溶解有害的S、P雜質。
盡量選用鹼性葯皮的優質焊條,以限制焊縫金屬中S、P、C等的含量。
採用低碳或超低碳的焊材,如A002等;採用含鈦、鈮等穩定化元素的焊條,如A137、A132等。
由焊絲或焊條向焊縫熔入一定量的鐵素體形成元素,使焊縫金屬成為奧氏體+鐵素體的雙相組織,(鐵素體一般控制在4-12%)。
減少焊接熔池過熱,選用較小的焊接電流和較快的焊接速度,加快冷卻速度。
對耐晶間腐蝕性能要求很高的焊件進行焊後穩定化退火處理。