Ⅰ 焊接後鋼管出現裂縫的原因和解決辦法
Ⅱ 45號鋼焊出來裂縫怎麼回事
45號鋼如果對焊工來講是很難焊接的,焊接的時候,45號鋼一定要加熱,如果不加熱,直接用焊條焊的話,那麼它就會裂縫焊的不結實,
Ⅲ 45號鋼為什麼焊接過程中會開裂
45號鋼在焊接過程中開裂可能影響因素比較多,可以匯總如下:
1、45號含碳量中碳鋼,強度較之常規的20號,25號的淬火傾向大,並且強度高,所以需要匹配抗裂性能好一些的焊接材料,可以用J50的碳鋼氣體保護焊絲,如果強度要求滿足不料,可以選用強度高一些的WEWELDING600TIG焊絲。
2、焊接工藝參數規范不正確,焊接的時候電流過大,熱輸出大,對於母體的熱量大,應力大容易導致母體產生熱裂紋。
3、設計結構規范不合理,在結構不合理的前提下容易導致結構受力不平衡,導致受力薄弱部位裂紋。
4、焊接弧坑裂紋,這個是在不合理的焊接方法導致,特別是在收弧的時候可以通過電弧回拉或者增加扣槍頻率或者設置電流緩降來避免弧坑裂紋產生。
5、45號在焊接之前通過淬火處理過後的,母體硬度比較高,這個時候需要用抗裂性能好一些的焊接材料焊接比如WEWELDING600焊條或者焊絲,或者通過退火處理降低母體硬度。
45號鋼在焊接過程中開裂後的解決辦法:
1、將裂紋開出坡口,保證裂紋絕對不殘留在母體。
2、可以對母體做200度左右的預熱處理,焊後緩冷。
3、維持短的電弧長度,並使用窄焊道以防止過熱。
4、在除去熔渣之前,先讓焊接部位冷卻。
Ⅳ 鋼板焊接出現裂痕是什麼原因
原因很多,首先看你的材料是啥材料,一般鋼板的材質多屬於中低碳鋼,焊接性能應該沒問題,那就要看你你用的鋼板是否屬於不合格產品,材質沒保障;其次,你所用焊條材質與母材(也就是鋼板)是否匹配,還有就是選用的焊條是否合格;再有就是焊接參數包括焊接電流大小、焊接速度、焊接順序都有關系,如果溫度低的時候焊接,會更嚴重。
Ⅳ 焊縫熱裂紋產生的原因
問題一:簡述焊接熱裂紋和焊接冷裂紋的形成機理 並比較它們各自的特點。 1)熱裂紋。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產生的焊接裂紋就是熱裂紋。
?形成:由於被焊接的材料大多數都是合金,而合金凝固自開始到最終結束,是在一定的溫度區間內進行的,這是熱裂紋產生的基本原因。焊縫中的許多雜質的凝固溫度都低於焊縫金屬的凝固溫度,這樣首先凝固的焊縫金屬把低熔點的雜質推擠到凝固結晶的晶粒邊界,形成了一層液體薄膜,又因為焊接時熔池的冷卻速度很大,焊縫金屬在冷卻的過程中發生收縮,使焊縫金屬內部產生拉應力,拉應力把凝固的焊縫金屬沿晶粒邊界拉開,又沒有足夠的液體金屬補充時,就會形成微小的裂紋,隨著溫度的繼續下降,拉應力增大,裂紋不斷擴大。當焊縫金屬中含有較多的低熔點雜質時,焊縫金屬極易產生裂紋。母材和焊接材料中含有的有害雜質,特別是硫元素,它是引起鋼材焊縫金屬中發生凝固裂紋的最主要元素。另外,鋼材中含碳量較高時,有利於硫在晶界處富集,因而也是促進形成凝固裂紋的原因,所以採用含碳量低的焊接材料有利於防止凝固裂紋的產生。
?熱裂紋的特徵:斷口呈藍黑色,即金屬在高溫被氧化的顏色,有時在熱裂紋里流入熔渣的跡象。再者,弧坑裂紋多為熱裂紋。
2)冷裂紋。冷裂紋指焊接接頭冷卻到較低溫度時產生的焊接裂紋。
?冷裂紋產生的原因:鋼材的淬火傾向,殘余應力,焊縫金屬和熱影響區的擴散氫含量。其中氫的作用是形成冷裂紋的重要因素。當焊縫和熱影響區的含量較高時,焊縫中的氫在結晶過程中向熱影響區擴散,當這些氫不能逸出時,就聚集在離熔合線不遠的熱影響區中;如果被焊材料的淬火傾向較大,焊後冷卻下來,在熱影響區可能形成馬氏體組織,該種組織脆而硬;在加上焊後的焊接殘余應力,在上述幾種因素的作用下,導致了冷裂紋的產生。
?冷裂紋與熱裂紋的主要區別就是:冷裂紋在較低的溫度下形成,一般在200-300℃以下形成;冷裂紋不是在焊接過程中產生的,而是在焊後延續一定的時間後才產生,如果鋼的焊接接頭冷卻到濕溫後並在一定的時間(幾小時、幾天、甚至十幾天以後)才出現的冷裂紋稱為延遲裂紋;冷裂紋多在焊接熱影響區內產生,如沿應力集中的焊縫根部形成的冷裂紋稱為焊根裂紋。沿應力集中的焊趾處形成的冷裂紋稱為焊趾裂紋。在靠近堆焊焊道的熱影響區內所形成的裂紋稱為焊道下裂紋。冷裂紋有時也在焊縫金屬內發生。一般焊縫金屬的橫向裂紋多為冷裂紋。冷裂紋與熱裂紋相比,冷裂紋的斷口無氧化色。
問題二:焊接時冷裂紋和熱裂紋的產生 1、冷裂紋
冷裂紋的特徵
多出現在焊道與母材熔合線附近的熱影響區中,多為穿晶裂紋。
冷裂紋無氧化色彩。
冷裂紋發生於碳鋼或合金鋼,高的含碳量和合金含量。
冷裂紋具有延遲性質,主要是延遲裂紋。
冷裂紋產生原因
焊接接頭(焊縫和熱影響區及熔合區)的淬火傾向嚴重,產生淬火組織,導致接頭性能脆化。
焊接接頭含氫量較高,並聚集在焊接缺陷處形成大量氫分子,造成非常大的局部壓力,使接頭脆化;磷含量過高同樣產生冷裂紋。
存在較大的拉應力。因氫的擴散需要時間,所以冷裂紋在焊後需延遲一段時間才出現。由於是氫所誘發的,也叫氫致裂紋。
防止冷裂紋的措施
選用鹼性焊條或焊劑,減少焊縫金屬中氫的含量,提高焊縫金屬塑性。
焊條焊劑要烘乾,焊縫坡口及附近母材要去油、水、除銹,減少氫的來源。
工件焊前預熱,焊後緩冷(大部分材料的溫度可查表),可降低焊後冷卻速度,避免產生淬硬組織,並可減少焊接殘余應力。
採取減小焊接應力的工藝措施,如對稱焊,小線能量的多層多道焊等,焊後進行清除應力的退火處理。
焊後立即進行去氫(後熱)處理,加熱到250℃,保溫2~6h,使焊縫金屬中的散氫逸出金屬表面。
2、熱裂紋(又稱結晶裂紋)
熱裂紋的特徵
熱裂紋可發生在焊縫區或熱影響區,沿焊縫長度方向分布。
熱裂紋的微觀特徵是沿晶界開裂,所以又稱晶間裂紋。因熱裂紋在高溫下形成,
有氧化色彩。
焊後立即可見。
熱裂紋產生原因。
焊縫金屬的晶界上存在低熔點共晶體(含硫、磷、銅等雜質)。
接頭中存在拉應力。
防止措施
選用適宜的焊接材料,嚴格控制有害雜質碳、硫、磷的含量。Fe和FeS易形成低熔點共晶,其熔點為988℃,很容易產生熱裂紋。
嚴格控制焊縫截面形狀,避免突高,扁平圓弧過渡。
縮小結晶溫度范圍,改善焊縫組織,細化焊縫晶粒,提高塑性減少偏析。
確定合理的焊接工藝參數,減緩焊縫的冷卻速度,以減小焊接應力。如採用小線能量,焊前預熱,合理的焊縫布置等。
問題三:焊縫裂紋出現的主要原因有哪些 這個原因太多了,可以做好幾個課題。
一般有冷裂紋,熱裂紋,和延遲裂紋
普通結構鋼,碳鋼,一般是冷裂紋,結構原因,坡口設計太窄等都可能;
熱裂紋一般不銹鋼比較多,原因是低熔點共晶的存在,就是坡口沒清理干凈;
延遲裂紋在耐熱鋼中很常見,也很難處理,關鍵要做好焊前預熱,控制層間溫度,焊後保溫緩冷;
這個是 *** 焊接10年的總結,細節上具體情況就需要具體分析了。
問題四:什麼叫熱裂紋,它是怎樣產生的 焊接件中最常見的一種嚴重缺陷。金屬的焊接性中包括了兩大類的問題:一類是焊接引起的材料性能變壞,使焊件失掉了材料原來特有的性能,如不銹鋼焊後失掉其耐蝕性等;另一類是在焊接接頭或其附近的母材內產生裂紋和氣孔等缺陷。裂紋影響焊接件的安全使用,是一種非常危險的工藝缺陷。焊接裂紋不僅發生於焊接過程中,有的還有一定潛伏期,有的則產生於焊後的再次加熱過程中。焊接裂紋根據其部位、尺寸、形成原因和機理的不同,可以有不同的分類方法。按裂紋形成的條件,可分為熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋和層狀撕裂等四類。
熱裂紋 多產生於接近固相線的高溫下,有沿晶界(見界面)分布的特徵;但有時也能在低於固相線的溫度下,沿「多邊形化邊界」形成。熱裂紋通常多產生於焊縫金屬內,但也可能形成在焊接熔合線附近的被焊金屬(母材)內。按其形成過程的特點,又可分為下述三種情況。
結晶裂紋 產生於焊縫金屬結晶過程末期的「脆性溫度」區間,此時晶粒間存在著薄的液相層,因而金屬塑性極低,由冷卻的不均勻收縮而產生的拉伸變形超過了允許值時,即沿晶界液層開裂。消除結晶裂紋的主要冶金措施為通過調整成分,細化晶粒,嚴格控制形成低熔點共晶的雜質元素等,以達到提高材料在脆性溫度區間的塑性;此外,從設計和工藝上盡量減少在該溫度區間的內部拉伸變形。
液化裂紋 主要產生於焊縫熔合線附近的母材中,有時也產生於多層焊的先施焊的焊道內。形成原因是由於在焊接熱的作用下,焊縫熔合線外側金屬內產生沿晶界的局部熔化,以及在隨後冷卻收縮時引起的沿晶界液化層開裂。造成這種裂紋的情況有二:一是材料晶粒邊界有較多的低熔點物質;另一種是由於迅速加熱,使某些金屬化合物分解而又來不及擴散,致局部晶界出現一些合金元素的富集甚至達到共晶成分。防止這類裂紋的原則為嚴格控制雜質含量,合理選用焊接材料,盡量減少焊接熱的作用。
多邊化裂紋 是在低於固相線溫度下形成的。其特點是沿「多邊形化邊界」分布,與一次結晶晶界無明顯關系;易產生於單相奧氏體金屬中。這種現象可解釋為由於焊接的高溫過熱和不平衡的結晶條件,使晶體內形成大量的空位和位錯,在一定的溫度、應力作用下排列成亞晶界(多邊形化晶界),當此晶界與有害雜質富集區重合時,往往形成微裂紋。消除此種缺陷的方法是加入可以提高多邊形化激活能的合金元素,如在Ni-Cr合金中加入W、Mo、Ta等;另一方面是減少焊接時過熱和焊接應力。
冷裂紋 根據引起的主要原因可分為淬火裂紋、氫致延遲裂紋和變形裂紋。
淬火裂紋 產生在鋼的馬氏體轉變點()附近(見過冷奧氏體轉變圖)或在200以下的裂紋,主要發生於中、高碳鋼,低合金高強度鋼以及鈦合金等,主要產生部位在熱影響區以及焊縫金屬內。裂紋走向為沿晶或穿晶。形成冷裂紋的主要因素有:①金屬的含氫量偏高;②脆性組織或對氫脆敏感的組織;③焊接拘束應力(或應變)。
氫致延遲裂紋 焊接過程中溶於焊縫金屬內的氫向熱影響區擴散、偏聚,特別是在容易啟裂的三軸拉應力集中區富集,引起氫脆,即降低金屬在啟裂位置(或裂紋前端)的臨界應力,當此處的局部應力超過此臨界應力時,就造成開裂。這種裂紋的形成有明顯的時間延遲的特徵,其原因在於氫擴散富集需要時間(孕育期)。產生此種裂紋的條件是存在著氫和對氫敏感的組織,同時又有較大的拘束應力。因此,它常產生在嚴重應力集中的焊件根部和縫邊,以及過熱區。防止的措施包括:①降低焊縫中的含氫量,例如採用低氫焊條,嚴格烘乾焊接材料等;②合理的預熱及後熱;③選用碳當量較低的原材料;④減小拘束應力,避免應力集中(見金屬中氫)。
變形裂紋 這種裂紋的形成不一定是因為氫含量偏高......>>
問題五:熱裂紋和冷裂紋產生的原因 1)熱裂紋的特徵
熱裂紋常發生在焊縫區,在焊縫結晶過程中產生的叫結晶裂紋,也有發生在熱影響區中,在加熱到過熱溫度時,晶間低熔點雜質發生熔化,產生裂紋,叫液化裂紋。
特徵:沿晶界開裂(故又稱晶間裂紋),斷口表面有氧化色。
(2)熱裂紋產生原因:
① 晶間存在液態間層
焊縫:存在低熔點雜質偏析 } 形成液態間層
熱影響區:過熱區晶界存在低熔點雜質
② 存在焊接拉應力
(3)熱裂紋的防止措施:
冶金因素
} 熱裂紋
拉應力
① 限制鋼材和焊材的低熔點雜質,如S、P含量。
② 控制焊接規范,適當提高焊縫成形系數(即焊道的寬度與計算厚度之比)棗焊縫成形系數太小,易形成中心線偏析,易產生熱裂紋。
③ 調整焊縫化學成分,避免低熔點共晶物;縮小結晶溫度范圍,改善焊縫組織,細化焊縫晶粒,提高塑性,減少偏析。
④ 減少焊接拉應力
⑤ 操作上填滿弧坑
4.3.2.2 冷裂紋
(1)冷裂紋的形態和特徵
焊縫區和熱影響區都可能產生冷裂紋,常見冷裂紋形態有三種,如圖6-2-17
冷裂紋形態 { 焊道下裂紋:在焊道下的熱影響區內形成的焊接冷裂紋,常平行於熔合線發展
焊指裂紋:沿應力集中的焊址處形成的冷裂紋,在熱影響內擴展
焊根裂紋:沿應力集中的焊縫根部所形成的冷裂紋,向焊縫或熱影響發展
圖5-2-17 焊接冷裂紋
a-焊道下裂紋; b-焊趾裂紋;c-焊根裂紋
特徵:無分支、穿晶開裂、斷口表面無氧化色。
最主要、最常見的冷裂紋為延遲裂紋(即在焊後延遲一段時間才發生的裂紋-------因為氫是最活躍的誘發因素,而氫在金屬中擴散、聚集和誘發裂紋需要一定的時間)。
(2)延遲裂紋的產生原因
① 焊接接頭存在淬硬組織,性能脆化。
② 擴散氫含量較高,使接頭性能脆化,並聚集在焊接缺陷處形成大量氫分子,造成非常大的局部壓力。(氫是誘發延遲裂紋的最活躍因素,故有人將延遲裂紋又稱氫致裂紋)
③ 存在較大的焊接拉應力
(3)防止延遲裂紋的措施
① 選用鹼性焊條,減少焊縫金屬中氫含量、提高焊縫金屬塑性
② 減少氫來源棗焊材要烘乾,接頭要清潔(無油、無銹、無水)
③ 避免產生淬硬組織棗焊前預熱、焊後緩冷(可以降低焊後冷卻速度)
④ 降低焊接應力棗採用合理的工藝規范,焊後熱處理等
⑤ 焊後立即進行消氫處理(即加熱到250℃,保溫2~6左右,使焊縫金屬中的擴散氫逸出金屬表面)。
問題六:焊接缺陷(裂紋)概念 、形成缺陷原因、解決措施!!!(字越多越好、越詳細越好!) 5分 1、產生裂紋的概念:
焊縫裂紋是焊接過程中或焊接完成後在焊接區域中出現的金屬局部破裂的表現。
焊縫金屬從熔化狀態到冷卻凝固的過程經過熱膨脹與冷收縮變化,有較大的冷收縮應力存在,而且顯微組織也有從高溫到低溫的相變過程而產生組織應力,更加上母材非焊接部位處於冷固態狀況,與焊接部位存在很大的溫差,從而產生熱應力等等,這些應力的共同作用一旦超過了材料的屈服極限,材料將發生塑性變形,超過材料的強度極限則導致開裂。裂紋的存在大大降低了焊接接頭的強度,並且焊縫裂紋的尖端也成為承載後的應力集中點,成為結構斷裂的起源。
裂紋可能發生在焊縫金屬內部或外部,或者在焊縫附近的母材熱影響區內,或者位於母材與焊縫交界處等等。根據焊接裂紋產生的時間和溫度的不同,可以把裂紋分為以下幾類:
a.熱裂紋(又稱結晶裂紋):
產生於焊縫形成後的冷卻結晶過程中,主要發生在晶界上,金相學中稱為沿晶裂紋,其位置多在焊縫金屬的中心和電弧焊的起弧與熄弧的弧坑處,呈縱向或橫向輻射狀,嚴重時能貫穿到表面和熱影響區。熱裂紋的成因與焊接時產生的偏析、冷熱不均以及焊條(填充金屬)或母材中的硫含量過高有關。
b.冷裂紋:
焊接完成後冷卻到低溫或室溫時出現的裂紋,或者焊接完成後經過一段時間才出現的裂紋(這種冷裂紋稱為延遲裂紋,特別是諸如14MnMoVg、18MnMoNbg、14MnMoNbB等合金鋼種容易產生此類延遲裂紋,也稱之為延遲裂紋敏感性鋼)。冷裂紋多出現在焊道與母材熔合線附近的熱影響區中,其取向多與熔合線平行,但也有與焊道軸線呈縱向或橫向的冷裂紋。冷裂紋多為穿晶裂紋(裂紋穿過晶界進入晶粒),其成因與焊道熱影響區的低塑性組織承受不了冷卻時體積變化及組織轉變產生的應力而開裂,或者焊縫中的氫原子相互結合形成分子狀態進入金屬的細微孔隙中時將造成很大的壓應力連同焊接應力的共同作用導致開裂(稱為氫脆裂紋),以及焊條(填充金屬)或母材中的磷含量過高等因素有關。
c.再熱裂紋:
焊接完成後,如果在一定溫度范圍耿對焊件再次加熱(例如為消除焊接應力而採取的熱處理或者其他加熱過程,以及返修補焊等)時有可能產生的裂紋,多發生在焊結過熱區,屬於沿晶裂紋,其成因與顯微組織變化產生的應變有關。
2、產生裂紋的原因:
(1)焊件含有過高的碳、錳等合金元素。
(2)焊條品質不良或潮濕。
(3)焊縫拘束應力過大。
(4)母條材質含硫過高不適於焊接。
(5)施工准備不足。
(6)母材厚度較大,冷卻過速。
(7)電流太強。
(8)首道焊道不足抵抗收縮應力。
3、解決措施:
(1)使用低氫系焊條。
(2)使用適宜焊條,並注意乾燥。
(3)改良結構設計,注意焊接順序,焊接後進行熱處理。
(4)避免使用不良鋼材。
(5)焊接時需考慮預熱或後熱。
(6)預熱母材,焊後緩冷。
(7)使用適當電流。
(8)首道焊接之焊著金屬須充分抵抗收縮應力。
問題七:高溫合金產生焊接熱裂紋的原因是什麼 高溫使合金偏析,結晶變大,使晶體結合力大幅下降。
問題八:焊接熱、冷裂紋各有哪些基本特點? 熱裂紋:沿晶開裂,一般發生在近焊縫或焊縫區。有氧化色彩,五金屬光澤。主要分為結晶裂紋,高溫液化裂紋和多變化裂紋三類。
冷裂紋:有時穿晶開裂有時沿晶開裂,一般發生在焊接熱恭響區的熔合區或物理化學不均勻的氫聚集的局部地帶。冷裂紋是具有金屬光澤的脆性斷口。主要分為延遲裂紋,淬硬脆化裂紋和低塑性脆化裂紋三類。
Ⅵ 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
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:
低碳鋼與奧氏體不銹鋼之間的焊接在這類異種鋼焊接接頭中,由於其工作條件有晶間腐蝕和應力腐蝕問題,通常選擇E309型的焊接材料,但當這種焊接接頭處於溫度較高的環境(設計溫度≥315℃)時,為了防止在工作過程中發生碳的遷移,通常採用鎳合金含量較高的焊接材料(如Inconel182焊條等)。
低合金鋼與奧氏體不銹鋼之間的焊接低合金鋼通常都是在溫度較高(設計溫度≥315℃)的條件下使用,這種與奧氏體不銹鋼相焊的異種接頭,通常要求抗高溫蠕變、控制碳遷移以及高溫抗氧化能力,可採用鎳基合金焊接材料(如Inconel82焊絲和Inconel182焊條等)。但是,在氫系統中,由於強烈的氫腐蝕作用,採用的焊接材料不同,焊後得到的焊縫化學成分和金相組織不同,從而影響接頭在工作過程中氫脆化而引起的剝離裂紋敏感性。當採用鎳基焊條(如Inconel182焊條等),焊後焊縫靠近低合金鋼一側生成的單一奧氏體,多是與熔合線平行的粗大晶粒,且不含鐵素體,這種組織容易產生剝離裂紋。而採用E309焊材,焊後焊縫靠近低合金一側形成奧氏體和鐵素體的混合組織,這種組織不易產生裂紋。
Ⅶ 碳鋼厚板埋弧自動焊接有裂紋,該怎麼辦
埋弧焊時可能產生的主要缺陷,除了由於所用焊接工藝參數不當造成的熔透不足、燒穿、成形不良以外,還有氣孔、裂紋、夾渣等。本節主要敘述氣孔、裂紋、夾渣這幾種缺陷的產生原因及其防止措施。 氣孔 埋弧焊焊縫產生氣孔的主要原因及防止措施如下:
1)焊劑吸潮或不幹凈焊劑中的水分、污物和氧化鐵屑等都會使焊縫產生氣孔,在回收使用的焊劑中這個問題更為突出。水分可通過烘乾消除,烘乾溫度與肘間由焊劑生產廠家規定。防止焊劑吸收水分的最好方法是正確肋儲存和保管 6 採用真空式焊劑回、收器可以較有效地分離焊劑與塵土,從而減少回收焊劑在使用中產生氣孔的可能性。
2)焊接時焊劑覆蓋不充分由於電弧外露並捲入空氣而造成氣孔。焊接環縫時,特別是小直徑的環縫,容易出現這種現象,應採取適當措施,防止焊劑散落。
3)熔渣粘度過大 焊接時溶入高溫液態金屬中的氣體在冷卻過程中將以氣泡形式溢出。如果熔渣粘度過大,氣泡無法通過熔渣,被阻擋在焊縫金屬表面附近而造成氣孔。通過調整焊劑的化學成分,改變熔渣的粘度即可解決。
4)電弧磁偏吹焊接時經常發生電弧磁偏吹現象,特別是在用直流電焊接時更為嚴重。電弧磁偏吹會在焊縫中造成氣孔。磁偏吹的方向、受很多因素的影響,例如工件上焊接電纜的聯接位置:電纜接線處接觸不良、部分焊接電纜環繞接頭造成的二次磁場等。在同一條焊縫的不同部位,磁偏吹的方向也不相同。在接近端部的一段焊縫上,磁偏吹更經常發生,因此這段焊縫氣孔也較多。為了減少磁偏吹的影響,應盡可能採用交流電源;工件上焊接電纜的聯接位置盡可能遠離焊縫終端;避免部分焊接電纜在工件上產生二次磁場等。
5)工件焊接部位被污染 焊接坡口及其附近的鐵銹、油污或其他污物在焊接時將產生大量氣體,促使氣孔生成,焊接之前應予清除。
裂紋 通常情況下,埋弧焊接頭有可能產生兩種類型裂紋,即結晶裂紋和氫致裂紋。前者只限於焊縫金屬,後者則可能發生在焊縫金屬或熱影響區。
1)結晶裂紋 鋼材焊接時,焊縫中的S 、P等雜質在結晶過程中形成低熔點共晶。隨著結晶過程的進行,它們逐漸被排擠在晶界,形成了「液態薄膜」。焊縫凝固過程中,由於收縮作用,焊縫金屬受拉應力,「液態薄膜」,不能承受拉應力而形成裂紋。可見產生「液態薄膜」和焊縫的拉應力是形成結晶裂紋的兩方面原因。
鋼材的化學成分對結晶裂紋的形成有重要影響。硫對形成結晶裂紋影響最大,但其影響程度又與鋼中其他元素含量有關,如Mn與S 結合成MnS而除硫,從而對S的有害作用起抑製作用。Mn還能改善硫化物的性能、形態及其分布等。因此,為了防止產生結晶裂紋,對焊縫金屬中的Mn/S值有一定要求。Mn/S值多大才有利於防止結晶裂紋,還與含碳量有關。圖 1 表示C 、Mn 、S含量與焊縫裂紋傾向的關系。可見含C量愈高,要求Mn/S值也愈高。Si和Ni的存在也會增加S的有害作用 埋弧焊焊縫的熔合比通常都較大,因而母材金屬的雜質含量對結晶裂紋傾向有很大關系。母材雜質較多,或因偏析使局部 C 、S含量偏高,Mn/S可能達不到要求。可以通過工藝措施。(如採用直流正接、加粗焊絲以減小電流密度、改變坡口尺寸等) 減小熔合比;也可以通過焊接材料調整焊縫金屬的成分,如增加含Mn量,降低含C 、Si量等。 焊縫形狀對於結晶裂紋的形成也有明顯影響。窄而深的焊縫會造成對生的結晶面,「液薄膜」將在焊縫中心形成,有利於結晶裂紋的形成。焊接接頭形式不同不但剛性不同, 並且散熱條件與結晶特點也不同,對產生結晶裂紋的影響也不同。 2)氫致裂紋這種裂紋較多的發生在低合金鋼、中合金鋼和高碳鋼的焊接熱影.響區中這可能在焊後立即出現,也可能在焊後幾時、幾天、甚至更長時間才出現。這種焊後若干時間才出現的裂紋稱為延遲裂紋。
氫致裂紋是焊接接頭含氫量、接頭顯微組織、接頭拘束情況等因素相互作用的結果。在焊接厚度 10mm 以下的工件時,一般很少發現這種裂紋。工件較厚時,焊接接頭冷卻速度較大,對淬硬傾向大的母材金屬,易在接頭處產生硬脆的組織。另一方面,焊接時溶解於焊縫金屬中的氫,由於冷卻過程中溶解度下降, 向熱影響區擴散。當熱影響區的某些區域氫濃度很高而溫度繼續下降時,一些氫原子開始結合成氫分子,在金屬內部造成很大的局部應力,在接頭拘束應力作用下產生裂紋。
焊接某些超高強度鋼時,這種裂紋也會出現在焊縫金屬中。
針對氫致裂紋產生的原因,可以從以下幾方面採取措施。
a.減少氫的來源及其在焊縫金屬中的溶解,採用低氫焊劑;焊劑保管中注意防潮,使用前嚴格烘乾;對焊絲、工件焊口附近的銹、油污、水分等焊前必須清理干凈。
通過焊劑的冶金反應把氫結合成不溶於液態金屬的化合物,如高 Mn 高 Si 焊劑可以把 H 結合成 HF 和 OH 兩種穩定化合物進入熔渣中,減少氫對生成裂紋的影響。
b.正確的選擇焊接工藝參數,降低鋼材的淬硬程度並有利於氫的逸出和改善應力狀態,必要時可採用預熱。
c.採用後熱或焊後熱處理 焊後後熱有利於焊縫中的溶解氫順利的逸出。有些工件焊後需要進行熟處理,一般情況下多採用回火處理。這種熱處理的效果一方面可消除焊接殘余應力,另一方面使已產生的馬氏體高溫回火,改善組織。同時接頭中的氫可進一步逸出,有利於消除氫致裂紋,改善熱影響區的延性。
d.改善接頭設計,降低焊接接,頭的拘束應力在焊接接頭設計上,應盡可能消除引起應力集中的因素,如避免缺口、防止焊縫的分布過分密集等。坡口形狀盡量對稱為宜,不對稱的坡口裂紋敏感性較大。在滿足焊縫強度的基本要求下,應盡量減少填充金屬的用量。
埋弧焊時,焊接熱影響區除了可能產生氫致裂紋外,還可能產生淬硬脆化裂紋、層狀撕裂等。 夾渣 埋弧焊時,焊縫的夾渣除與焊劑的脫渣性能有關外,還與工件的裝配情況和焊接工藝有關。對接焊縫裝配不良時,易在焊縫底層產生夾渣。焊縫成形對脫渣情況也有明顯影響。平而略凸的焊縫比深凹或咬邊的焊縫更容易脫渣。雙道焊的第一道焊縫,當它與坡口上緣熔合時,脫渣容易;而當焊縫不能與坡口邊緣充分熔合時,脫渣困難。在焊接第二道焊縫時易造成夾渣。焊接深坡口時,有較多的小焊道組成的焊縫,夾渣的可能性小;而有較多的大焊道組成的焊縫,夾渣的可能性大。
Ⅷ 鐵板在焊接後經過打磨為啥焊口都有開裂現象
熱裂紋常發生在焊縫區,在焊縫結晶過程中產生的叫結晶裂紋,也有發生在熱影響區中,在加熱到過熱溫度時,晶間低熔點雜質發生熔化,產生裂紋,叫液化裂紋。
特徵:沿晶界開裂(故又稱晶間裂紋),斷口表面有氧化色。
(2)熱裂紋產生原因:
① 晶間存在液態間層
焊縫:存在低熔點雜質偏析 } 形成液態間層
熱影響區:過熱區晶界存在低熔點雜質
② 存在焊接拉應力
(3)熱裂紋的防止措施:
冶金因素
} 熱裂紋
拉應力
① 限制鋼材和焊材的低熔點雜質,如S、P含量。
② 控制焊接規范,適當提高焊縫成形系數(即焊道的寬度與計算厚度之比)棗焊縫成形系數太小,易形成中心線偏析,易產生熱裂紋。
③ 調整焊縫化學成分,避免低熔點共晶物;縮小結晶溫度范圍,改善焊縫組織,細化焊縫晶粒,提高塑性,減少偏析。
④ 減少焊接拉應力
⑤ 操作上填滿弧坑
4.3.2.2 冷裂紋
(1)冷裂紋的形態和特徵
焊縫區和熱影響區都可能產生冷裂紋,常見冷裂紋形態有三種,如圖6-2-17
冷裂紋形態 { 焊道下裂紋:在焊道下的熱影響區內形成的焊接冷裂紋,常平行於熔合線發展
焊指裂紋:沿應力集中的焊址處形成的冷裂紋,在熱影響內擴展
焊根裂紋:沿應力集中的焊縫根部所形成的冷裂紋,向焊縫或熱影響發展
圖5-2-17 焊接冷裂紋
a-焊道下裂紋; b-焊趾裂紋;c-焊根裂紋
特徵:無分支、穿晶開裂、斷口表面無氧化色。
最主要、最常見的冷裂紋為延遲裂紋(即在焊後延遲一段時間才發生的裂紋-------因為氫是最活躍的誘發因素,而氫在金屬中擴散、聚集和誘發裂紋需要一定的時間)。
(2)延遲裂紋的產生原因
① 焊接接頭存在淬硬組織,性能脆化。
② 擴散氫含量較高,使接頭性能脆化,並聚集在焊接缺陷處形成大量氫分子,造成非常大的局部壓力。(氫是誘發延遲裂紋的最活躍因素,故有人將延遲裂紋又稱氫致裂紋)
③ 存在較大的焊接拉應力
(3)防止延遲裂紋的措施
① 選用鹼性焊條,減少焊縫金屬中氫含量、提高焊縫金屬塑性
② 減少氫來源棗焊材要烘乾,接頭要清潔(無油、無銹、無水)
③ 避免產生淬硬組織棗焊前預熱、焊後緩冷(可以降低焊後冷卻速度)
④ 降低焊接應力棗採用合理的工藝規范,焊後熱處理等
⑤ 焊後立即進行消氫處理(即加熱到250℃,保溫2~6左右,使焊縫金屬中的擴散氫逸出金屬表面)。
Ⅸ 高碳鋼焊接的鋼板卷圓為什麼會焊縫斷裂
因為焊接時產生了熱影響區,即熔合區、過熱區、正火區、不完全結晶區,斷裂的部位一般發生在過熱區,高碳鋼由於含碳量高,焊縫在冷卻時易產生淬硬組織,焊接工藝措施不當,就會產生以上現象。因當採用焊前熱和焊後緩冷。
Ⅹ 焊接時裂紋產生的原因
問題一:焊接缺陷(裂紋)概念 、形成缺陷原因、解決措施!!!(字越多越好、越詳細越好!) 5分 1、產生裂紋的概念:
焊縫裂紋是焊接過程中或焊接完成後在焊接區域中出現的金屬局部破裂的表現。
焊縫金屬從熔化狀態到冷卻凝固的過程經過熱膨脹與冷收縮變化,有較大的冷收縮應力存在,而且顯微組織也有從高溫到低溫的相變過程而產生組織應力,更加上母材非焊接部位處於冷固態狀況,與焊接部位存在很大的溫差,從而產生熱應力等等,這些應力的共同作用一旦超過了材料的屈服極限,材料將發生塑性變形,超過材料的強度極限則導致開裂。裂紋的存在大大降低了焊接接頭的強度,並且焊縫裂紋的尖端也成為承載後的應力集中點,成為結構斷裂的起源。
裂紋可能發生在焊縫金屬內部或外部,或者在焊縫附近的母材熱影響區內,或者位於母材與焊縫交界處等等。根據焊接裂紋產生的時間和溫度的不同,可以把裂紋分為以下幾類:
a.熱裂紋(又稱結晶裂紋):
產生於焊縫形成後的冷卻結晶過程中,主要發生在晶界上,金相學中稱為沿晶裂紋,其位置多在焊縫金屬的中心和電弧焊的起弧與熄弧的弧坑處,呈縱向或橫向輻射狀,嚴重時能貫穿到表面和熱影響區。熱裂紋的成因與焊接時產生的偏析、冷熱不均以及焊條(填充金屬)或母材中的硫含量過高有關。
b.冷裂紋:
焊接完成後冷卻到低溫或室溫時出現的裂紋,或者焊接完成後經過一段時間才出現的裂紋(這種冷裂紋稱為延遲裂紋,特別是諸如14MnMoVg、18MnMoNbg、14MnMoNbB等合金鋼種容易產生此類延遲裂紋,也稱之為延遲裂紋敏感性鋼)。冷裂紋多出現在焊道與母材熔合線附近的熱影響區中,其取向多與熔合線平行,但也有與焊道軸線呈縱向或橫向的冷裂紋。冷裂紋多為穿晶裂紋(裂紋穿過晶界進入晶粒),其成因與焊道熱影響區的低塑性組織承受不了冷卻時體積變化及組織轉變產生的應力而開裂,或者焊縫中的氫原子相互結合形成分子狀態進入金屬的細微孔隙中時將造成很大的壓應力連同焊接應力的共同作用導致開裂(稱為氫脆裂紋),以及焊條(填充金屬)或母材中的磷含量過高等因素有關。
c.再熱裂紋:
焊接完成後,如果在一定溫度范圍耿對焊件再次加熱(例如為消除焊接應力而採取的熱處理或者其他加熱過程,以及返修補焊等)時有可能產生的裂紋,多發生在焊結過熱區,屬於沿晶裂紋,其成因與顯微組織變化產生的應變有關。
2、產生裂紋的原因:
(1)焊件含有過高的碳、錳等合金元素。
(2)焊條品質不良或潮濕。
(3)焊縫拘束應力過大。
(4)母條材質含硫過高不適於焊接。
(5)施工准備不足。
(6)母材厚度較大,冷卻過速。
(7)電流太強。
(8)首道焊道不足抵抗收縮應力。
3、解決措施:
(1)使用低氫系焊條。
(2)使用適宜焊條,並注意乾燥。
(3)改良結構設計,注意焊接順序,焊接後進行熱處理。
(4)避免使用不良鋼材。
(5)焊接時需考慮預熱或後熱。
(6)預熱母材,焊後緩冷。
(7)使用適當電流。
(8)首道焊接之焊著金屬須充分抵抗收縮應力。
問題二:鋼材在焊接時產生裂紋是什麼原因 裂紋是多種原因造成的.比如預熱溫度不夠、層間溫度過高、母材自身不合格、焊材和母材不匹配、焊接速度過快、焊接產生變形等等都可能引起焊接裂紋的產生.具體是什麼原因要示你當時的情況來決定了
問題三:焊接時冷裂紋和熱裂紋的產生 1、冷裂紋
冷裂紋的特徵
多出現在焊道與母材熔合線附近的熱影響區中,多為穿晶裂紋。
冷裂紋無氧化色彩。
冷裂紋發生於碳鋼或合金鋼,高的含碳量和合金含量。
冷裂紋具有延遲性質,主要是延遲裂紋。
冷裂紋產生原因
焊接接頭(焊縫和熱影響區及熔合區)的淬火傾向嚴重,產生淬火組織,導致接頭性能脆化。
焊接接頭含氫量較高,並聚集在焊接缺陷處形成大量氫分子,造成非常大的局部壓力,使接頭脆化;磷含量過高同樣產生冷裂紋。
存在較大的拉應力。因氫的擴散需要時間,所以冷裂紋在焊後需延遲一段時間才出現。由於是氫所誘發的,也叫氫致裂紋。
防止冷裂紋的措施
選用鹼性焊條或焊劑,減少焊縫金屬中氫的含量,提高焊縫金屬塑性。
焊條焊劑要烘乾,焊縫坡口及附近母材要去油、水、除銹,減少氫的來源。
工件焊前預熱,焊後緩冷(大部分材料的溫度可查表),可降低焊後冷卻速度,避免產生淬硬組織,並可減少焊接殘余應力。
採取減小焊接應力的工藝措施,如對稱焊,小線能量的多層多道焊等,焊後進行清除應力的退火處理。
焊後立即進行去氫(後熱)處理,加熱到250℃,保溫2~6h,使焊縫金屬中的散氫逸出金屬表面。
2、熱裂紋(又稱結晶裂紋)
熱裂紋的特徵
熱裂紋可發生在焊縫區或熱影響區,沿焊縫長度方向分布。
熱裂紋的微觀特徵是沿晶界開裂,所以又稱晶間裂紋。因熱裂紋在高溫下形成,
有氧化色彩。
焊後立即可見。
熱裂紋產生原因。
焊縫金屬的晶界上存在低熔點共晶體(含硫、磷、銅等雜質)。
接頭中存在拉應力。
防止措施
選用適宜的焊接材料,嚴格控制有害雜質碳、硫、磷的含量。Fe和FeS易形成低熔點共晶,其熔點為988℃,很容易產生熱裂紋。
嚴格控制焊縫截面形狀,避免突高,扁平圓弧過渡。
縮小結晶溫度范圍,改善焊縫組織,細化焊縫晶粒,提高塑性減少偏析。
確定合理的焊接工藝參數,減緩焊縫的冷卻速度,以減小焊接應力。如採用小線能量,焊前預熱,合理的焊縫布置等。
問題四:產生冷裂紋的因素有哪些 冷裂紋產生的原因是:
(1)焊縫中的氫在結晶過程中要向熱影響區擴散、聚集。
(2)如果被焊材料的淬透性較大,則焊後冷卻下來時,在熱影響區形成馬氏體組織,其性脆而硬。
(3)焊接時的殘余應力。
這三個因素(氫、淬硬組織和應力)的綜合作用,就會導致冷裂紋的產生。氫在金屬里的擴散速度有快有慢,因此冷裂紋產生的時間也不同。有的在焊後冷卻過程中產生,有的甚至放置一段時間後才產生,故又稱為延遲裂紋。
防止冷裂紋的措施有:
(l)焊前預熱和焊後緩冷。
(2)採用減少氫的工藝措施。
(3)合理選用焊接材料。
(4)採用適當的工藝參數。
(5)選用合理的裝焊順序。
(6)進行焊後熱處理。
問題五:焊介面出現裂紋是什麼原因造成的? 你也說的不是很詳細,焊接裂紋產生的具體原因是有很多的,比如說焊接參數,焊材等等。據我猜測你是不是兩種異型鋼材進行的焊接啊,具體選擇什麼類型的焊條是有講究的,應該是按照材料強度要求高的那種類型進行焊接,你是不是焊條選擇錯了呢?
問題六:常見的焊接缺陷有哪幾種?產生原因有哪些 ①氣孔:焊接時,熔池中的氣泡在凝固時未能逸出而殘留下來所形成的空穴。氣孔可分為條蟲狀氣孔、針孔、柱孔,按分布可分為密集氣孔,鏈孔等。
氣孔的生成有工藝因素,也有冶金因素。工藝因素主要是焊接規范、電流種類、電弧長短和操作技巧。冶金因素,是由於在凝固界面上排出的氮、氫、氧、一氧化碳和水蒸汽等所造成的。
②夾渣:焊後殘留在焊縫中的溶渣,有點狀和條狀之分。產生原因是熔池中熔化金屬的凝固速度大於熔渣的流動速度,當熔化金屬凝固時,熔渣未能及時浮出熔池而形成。它主要存於焊道之間和焊道與母材之間。
③未熔合:熔焊時,焊道與母材之間或焊道與焊道之間未完全熔化結合的部分;點焊時母材與母材之間未完全熔化結合的部分,稱之。
未熔合可分為坡口未熔合、焊道之間未熔合(包括層間未熔合)、焊縫根部未熔合。按其間成分不同,可分為白色未熔合(純氣隙、不含夾渣)、黑色未熔合(含夾渣的)。
產生機理:a.電流太小或焊速過快(線能量不夠);b.電流太大,使焊條大半根發紅而熔化太快,母材還未到熔化溫度便覆蓋上去。C.坡口有油污、銹蝕;d.焊件散熱速度太快,或起焊處溫度低;e.操作不當或磁偏吹,焊條偏弧等。
④未焊透:焊接時接頭根部未完全熔透的現象,也就是焊件的間隙或鈍邊未被熔化而留下的間隙,或是母材金屬之間沒有熔化,焊縫熔敷金屬沒有進入接頭的根部造成的缺陷。
產生原因:焊接電流太小,速度過快。坡口角度太小,根部鈍邊尺寸太大,間隙太小。焊接時焊條擺動角度不當,電弧太長或偏吹(偏弧)
⑤裂紋(焊接裂紋):在焊接應力及其它致脆因素共同作用下,焊接接頭中局部地區的金屬原子結合力遭到破壞而形成的新界面而產生縫隙,稱為焊接裂紋。它具有尖銳的缺口和大的長寬比特徵。按其方向可分為縱向裂紋、橫向裂紋,輻射狀(星狀)裂紋。按發生的部位可分為根部裂紋、弧坑裂紋,熔合區裂紋、焊趾裂紋及熱響裂紋。按產生的溫度可分為熱裂紋(如結晶裂紋、液化裂紋等)、冷裂紋(如氫致裂紋、層狀撕裂等)以及再熱裂紋。
產生機理:一是冶金因素,另一是力學因素。冶金因素是由於焊縫產生不同程度的物理與化學狀態的不均勻,如低熔共晶組成元素S、P、Si等發生偏析、富集導致的熱裂紋。此外,在熱影響區金屬中,快速加熱和冷卻使金屬中的空位濃度增加,同時由於材料的淬硬傾向,降低材料的抗裂性能,在一定的力學因素下,這些都是生成裂紋的冶金因素。力學因素是由於快熱快冷產生了不均勻的組織區域,由於熱應變不均勻而導至不同區域產生不同的應力聯系,造成焊接接頭金屬處於復雜的應力――應變狀態。內在的熱應力、組織應力和外加的拘束應力,以及應力集中相疊加構成了導致接頭金屬開裂的力學條件。
⑥形狀缺陷
焊縫的形狀缺陷是指焊縫表面形狀可以反映出來的不良狀態。如咬邊、焊瘤、燒穿、凹坑(內凹)、未焊滿、塌漏等。
產生原因:主要是焊接參數選擇不當,操作工藝不正確,焊接技能差造成。
問題七:焊接後焊件出現裂紋是什麼原因 你說的材料應該是0cr13吧。復合鋼管應該先焊接基層,再過渡層、再復層。你管子多大?要是打得話,開內坡口,先j507焊基層,然後用A302焊過渡層,不預熱,控制層溫小於60攝氏度,採用小規范操作。一直焊至蓋面。
問題八:J421電焊條焊接時出現裂紋。 10分 你好,從你的圖片看,裂紋很長,基本貫通,而且都基本在焊縫的中間,沒有什麼好疑問的,就是熱裂紋。最好焊前預熱,預熱的時候范圍稍微大一點,保證溫度場的均勻。
望採納,謝謝。