焊接熱裂紋的產(chǎn)生原因及防止方法.doc

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1、一、熱裂紋產(chǎn)生的原因分析1、焊縫中雜質(zhì)和拉應(yīng)力的存在???因?yàn)楹缚p中的雜質(zhì)在焊縫結(jié)晶過(guò)程中會(huì)形成低熔點(diǎn)結(jié)晶。原因是低熔點(diǎn)共晶物的存在.結(jié)晶時(shí)被推擠到晶界上，形成液態(tài)薄膜，凝固收縮時(shí)焊縫金屬在拉應(yīng)力作用下,液態(tài)薄膜承受不了拉應(yīng)力而形成裂紋。熱裂紋就輕易在焊縫金屬中產(chǎn)生.所以要控制焊縫金屬雜質(zhì)的含量，減少低熔點(diǎn)共晶物的天生。同時(shí)由此可見(jiàn)結(jié)晶裂紋的產(chǎn)生是低熔點(diǎn)共晶體和焊接拉應(yīng)力共同作用的結(jié)果，二者缺一不可。低熔點(diǎn)共晶體是產(chǎn)生結(jié)晶裂紋的內(nèi)因，焊接拉應(yīng)力是產(chǎn)生結(jié)晶裂紋的外因。2、焊縫終端部位溫度的變化??埋弧

2、焊焊接時(shí),當(dāng)焊接熱源靠近縱焊縫的終端部位時(shí),焊縫端部正常的溫度場(chǎng)將發(fā)生變化,越靠近終端其變化越大.由于引弧板的尺寸遠(yuǎn)比筒體小,其熱容量也小得多,而熄弧板與筒體之間只靠定位焊連接,故可視為大部門不連續(xù).所以終端焊縫部位的傳熱前提是很差的,致使該部位局部溫度升高,熔池外形發(fā)生變化,熔深也將隨之變大,同時(shí)熔池在高溫下停留的時(shí)間也變長(zhǎng),熔池凝固的速度變慢,尤其當(dāng)熄弧板尺寸過(guò)小、熄弧板與筒體之間的定位焊縫過(guò)短、過(guò)薄時(shí)更為明顯.焊縫外形對(duì)結(jié)晶裂紋的形成有顯著的影響。熔寬與熔深比小易形成裂紋，熔寬與熔深比大抗結(jié)晶

3、裂紋性較高。3、焊接線能量的影響?因?yàn)槁窕『杆捎玫暮附訜彷斎肓客绕渌附臃椒ㄒ蟮枚?焊接線能量的大小直接影響到焊縫的成形，而焊縫的成形外形又直接決定著焊縫凝固后的晶粒分布和低熔點(diǎn)共晶體的存在位置及受力情況，因而對(duì)結(jié)晶裂紋產(chǎn)生與否影響較大。另外,焊縫的橫向收縮量遠(yuǎn)比間隙的張開(kāi)量要小,使終端部位的橫向拉伸力比其他焊接方法要大.這對(duì)開(kāi)坡口的中厚板和不開(kāi)坡口的較薄板尤為明顯.4、其他情況?如存在強(qiáng)制裝配,裝配質(zhì)量不符合要求.?二、焊縫裂紋的性質(zhì)及特點(diǎn)???終端裂紋形成的部位有時(shí)為終端,有時(shí)為距終端四

4、周地區(qū)150mm范圍內(nèi),有時(shí)為表面裂紋,有時(shí)為內(nèi)部裂紋,而大多數(shù)情況是發(fā)生在終端四周的內(nèi)部裂紋.裂紋與焊縫的波紋線相垂直，露在焊縫表面的有顯著的鋸齒外形。這些特征都是結(jié)晶裂紋的表現(xiàn)，除了結(jié)晶裂紋以外，其它類型的裂紋在低合金鋼板自動(dòng)埋弧焊時(shí)極為少見(jiàn)。在出產(chǎn)中我們發(fā)現(xiàn)低合金鋼板自動(dòng)埋弧焊結(jié)晶裂紋的產(chǎn)生有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1、多泛起在第一遍焊接時(shí)。2、厚度小于20mm的鋼板的筒節(jié)縱縫的熄弧板處易產(chǎn)生結(jié)晶裂紋；而厚度大于20mm的低合金鋼板在縱縫和環(huán)縫中都有可能無(wú)規(guī)律地泛起裂紋。3、在鋼板和焊劑的化學(xué)成分中碳及

5、其它易產(chǎn)生熱裂紋的有害合金成分偏上限或超過(guò)劃定含量上限時(shí)易產(chǎn)生裂紋。三、預(yù)防措施?從上述熱裂紋產(chǎn)生原因分析可見(jiàn),要克服埋弧焊熱裂紋最主要的措施是:1、減小焊接拉應(yīng)力a、適當(dāng)?shù)丶哟笠“搴拖ɑ“宓某叽?人們往往對(duì)引弧板的重要性熟悉不足,以為熄弧板的作用只不外是將收弧時(shí)的弧坑引到焊件外而已,有時(shí)隨便找一段鋼板往筒體上一點(diǎn)焊就完事.也有的為了節(jié)約鋼材將引弧板做得很小,成為名副實(shí)在的“引弧板”,這些做法長(zhǎng)短常錯(cuò)誤的.引弧板和熄弧板宜用與母材同質(zhì)材料，以免影響焊縫金屬的化學(xué)成分。其坡口外形和尺寸也應(yīng)與母材相同

6、，平板長(zhǎng)對(duì)接縫因?yàn)橛卸ㄎ缓妇惺嬖诘仍颍笗r(shí)易產(chǎn)生終端裂紋。對(duì)于板厚在25mm以下推薦采用開(kāi)槽的引出板。引弧板和熄弧板的尺寸的確定是在長(zhǎng)度方面要足以保證工件的焊縫金屬在接頭的兩端有合適的外形，寬度方面足以支托所需的焊劑。b、正視引弧板的裝配及定位焊和公道的坡口形式?引弧板與筒體之間的定位焊必需有足夠的長(zhǎng)度和厚度,一般來(lái)說(shuō)定位焊縫的長(zhǎng)度和厚度以不小于引弧板寬度和厚度的80%為宜,且要求為連續(xù)焊,不能簡(jiǎn)樸地”點(diǎn)”焊,在縱縫兩側(cè),對(duì)中厚板,應(yīng)保證有足夠的焊縫厚度,必要時(shí)應(yīng)開(kāi)一定的坡口.c、正視筒體終端部

7、位的定位焊?在筒體卷圓后定位焊時(shí),為進(jìn)一步增加縱縫端部位的拘束度,在縱縫終端部位的定位焊縫長(zhǎng)度應(yīng)不小于100mm,并應(yīng)有足夠的焊縫厚度,且不得有裂紋,未熔合等缺陷.?2、嚴(yán)格控制焊接熱輸入量??壓力容器焊接過(guò)程中必需嚴(yán)格控制焊接熱輸入量,這不僅是為了確保焊接接頭力學(xué)機(jī)能的需要,而且對(duì)防止裂紋的產(chǎn)生有著十分重要的作用.埋弧焊焊接電流的大小對(duì)終端裂痕的敏感性有很大的影響,由于焊接電流的大小直接與溫度場(chǎng)和焊接熱輸入量相關(guān).3、嚴(yán)格控制焊縫熔池外形及成形系數(shù)埋弧焊焊縫熔池外形及成形系數(shù)與焊接裂紋的敏感性有著

8、緊密親密的關(guān)系,因此,焊接時(shí)要選擇合適的焊接工藝參數(shù),嚴(yán)格控制熔池的大小,外形及焊縫的成形系數(shù).?4焊縫金屬化學(xué)成分的控制a、母材金屬化學(xué)成分的控制。b、焊劑化學(xué)成分的控制。