延遲裂紋機理.doc

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1、1、什么是延遲裂紋延遲裂紋是冷裂紋的一種，是由于塑性儲備、應(yīng)力狀態(tài)以及焊縫金屬中氫含量等綜合作用而產(chǎn)生的焊接裂紋。延遲裂紋不是在焊接過程中產(chǎn)生的，而是在焊后延續(xù)一段時間產(chǎn)生的。延遲裂紋主要發(fā)生在低合金高強鋼中，主要與焊縫含擴散氫、接頭所承受的拉應(yīng)力以及由材料淬硬傾向決定的金屬塑性儲備有關(guān)，是三個因素中的某一因素與相互作用的結(jié)果。焊接后經(jīng)過一段時間才產(chǎn)生的裂紋為延遲裂紋。延遲裂紋是冷裂紋的一種常見缺陷，它不在焊后立即產(chǎn)生，而在焊后延遲幾小時、幾天或更長時間才出現(xiàn)。所謂“有延遲裂紋傾向的材料”，就是焊后容易出現(xiàn)焊接冷裂紋的材料，也即是可以焊接的低合金

2、高強度鋼。用低合金換取高強度，當(dāng)然好;但隨著合金元素增加，強度的升高，也帶來了延遲裂紋傾向問題，增加了焊接難度，拖延了無損檢測時間。所謂“增加了焊接難度”，用老的焊接術(shù)語說，這些材料的可焊性較差或差;用今天的術(shù)語來說，這些材料屬于焊接難度較難或難的等級。2、延遲裂紋的產(chǎn)生機理對于確定成分的母材和焊縫金屬，塑性儲備一定，產(chǎn)生延遲裂紋的孕育期長短，取決于焊縫金屬中的擴散氫及接頭所處的應(yīng)力狀態(tài)。同理相應(yīng)于某一應(yīng)力狀態(tài)，焊縫含氫量高，裂紋孕育期短，裂紋傾向大。當(dāng)應(yīng)力狀態(tài)惡劣，即使含氫量低，在很短孕育期內(nèi)會產(chǎn)生裂紋。但是決定延遲裂紋產(chǎn)生與否，存在一個臨界含

3、氫量與臨界應(yīng)力值。若氫低于臨界含氫量，拉應(yīng)力低于強度極限，則孕育期將無限長，實際上不產(chǎn)生延遲裂紋?，F(xiàn)代的延遲裂紋理論認為，焊縫金屬中的含氫量、接頭承受的應(yīng)力水平以及接頭金屬的塑性儲備，三者對延遲裂紋產(chǎn)生的作用是相互聯(lián)系的。焊縫高含氫量在低應(yīng)力下就會誘發(fā)出裂紋，而低含氫量需要高應(yīng)力下才達到誘發(fā)裂紋狀態(tài)。含氫量及應(yīng)力都低時，在長時間才能達到裂紋產(chǎn)生條件。材料的塑性儲備起到調(diào)節(jié)作用，當(dāng)材料的變形能力高，缺口敏感性低時，只有在更高應(yīng)力更多含氫量下才能產(chǎn)生延遲裂紋。在焊接接頭中，由于焊縫一般含碳量低，缺口敏感性小，而近縫區(qū)由于晶粒粗大，過飽和空位濃度高，應(yīng)

4、力集中程度高等不利條件，使近縫區(qū)易于產(chǎn)生延遲裂紋。3、怎樣判斷哪些材料是“有延遲裂紋傾向的材料”？目前流行的，有兩種方法:1)合金元素的碳當(dāng)量法對于Q345類含碳量≥0.18%的鋼，目前仍普遍使用國際焊接學(xué)會推薦的碳當(dāng)量公式:CEV(%)=C+Mn/6+(Cr+Mo++V)/5+(Cu+Ni)/15(%)當(dāng)CEV在0.45%至0.50%之間，即0.45%0.50%時，認為材料的焊接難度等級為難。2)屈服強度法當(dāng)材料的屈服強度在370MPa--420MPa時，認為材料的焊接難度等級為較

5、難;當(dāng)材料的屈服強度>420MPa時，認為材料的焊接難度等級為難。真正的無損檢測時機，不應(yīng)決定于有延遲裂紋傾向的材料，而應(yīng)從嚴要求，綜合考慮焊縫是否可能有延遲裂紋傾向(既不但要考慮材質(zhì)，還要考慮壁厚，應(yīng)力，焊條與擴散氫清除等因素)，選擇合適的無損檢測時機。不然，如果出了無損檢測合格報告后，又發(fā)現(xiàn)檢測過的部位有裂紋，這是很失職的行為，也是很窩囊的事情。