焊接裂縫ppt課件

1、第六節(jié)第六節(jié) 焊接裂痕焊接裂痕一、焊接冷裂痕二、焊接接頭的再熱裂痕 一、焊接冷裂痕 冷裂痕是指焊接中碳鋼、高碳鋼、低合金高強度鋼以及某些鈦合金和鋁合金等資料在焊接時容易出現(xiàn)的一種工藝缺陷。冷裂痕普通在焊后冷卻至200300或以下的溫度時產(chǎn)生的。焊接冷裂痕有時在焊后冷卻到一定溫度下立刻出現(xiàn)，但有時要經(jīng)過幾小時、幾天、甚至更長時間才出現(xiàn)或才被發(fā)現(xiàn)，這種冷裂痕又稱為延遲裂痕。焊后至出現(xiàn)裂痕的時間，稱裂痕的埋伏期。冷裂痕出如今焊縫金屬中或產(chǎn)生在熱影響區(qū)的熔合線附近的過熱區(qū)中。 冷裂痕的成因 1.由鋼材的淬硬傾向所決議的低塑性組織 在焊接熱循環(huán)作用下，鋼材的熱影響區(qū)，易構(gòu)成馬氏體等淬硬組織，致使金屬結(jié)晶

2、顆粒加大，因此使近縫區(qū)的組織塑性大大降低，內(nèi)應力大大集中，而呵斥最容易出現(xiàn)裂痕的條件。這里要值得我們留意的是：焊接規(guī)范、線能量、預熱溫度、板厚、接頭方式及環(huán)境溫度等都要思索在內(nèi)。 2.焊縫金屬中的氫含量 焊接時，焊縫金屬中氫的來源是：焊條、焊絲、焊劑及維護氣體中的水分；焊接區(qū)中母材的油污、鐵銹以及大氣中的水分。在焊接電弧的高溫下，水分分解，進入熔池被焊縫所吸收。在冷卻過程中，由于溫度及組織的變化，氫在焊縫中的溶解度急劇變化，分散才干也顯著不同，使氫處于過飽和形狀，而使氫向周圍的焊縫金屬或熱影響區(qū)分散。氫氣向微觀缺陷處富集，當富集到一定程度時，在一定的應力作用下，構(gòu)成初始裂源，等到足以使金屬脆化

3、時，裂痕進一步擴展。 3.焊接接頭中的應力 應力由下三種應力所組成： a焊縫和熱影響區(qū)在不均勻加熱和冷卻過程中所產(chǎn)生的熱應力； b由于焊接接頭不均勻的組織轉(zhuǎn)變所引起的組織應力； c焊接接頭受焊件剛性拘謹引起的拘謹應力。 在焊接接頭的復雜的應力場中，應力梯度越大，氫的分散驅(qū)動力也越大，也就越容易使氫向應力集中源分散和富集；應力越高，引起裂痕的含氫量越低，引起的開裂時間也越短；應力越低，誘發(fā)裂痕的時間也越長。 冷裂痕的防止措施 工藝方面 選擇合理的焊接規(guī)范及線能量,控制冷卻時間，改善焊縫及熱影響區(qū)組織形狀。 焊前預熱、控制層間溫度及焊后保溫緩冷或后熱，能降低冷卻速度，改善組織，加快氫的分散逸出。

4、焊前仔細清理焊絲的油、銹及坡口的油污、水分。焊條嚴厲烘干，去除水分。 焊后及時熱處置，可消除焊內(nèi)應力，改善接頭組織性能并降低接頭中的氫含量。 冶金方面 選用堿性低氫焊條或低氫的焊接方法，如氣體維護焊。 合理選擇焊縫金屬的合金成分，提高焊縫的塑性貯藏及抗裂才干。在有些情況下，可采用奧氏體焊縫金屬，它能大量溶解氫，提高焊縫塑性，從而防止熱影響區(qū)裂痕。 嚴厲控制氫的來源。 降低焊接應力 選擇合理的焊接順序，減小焊接內(nèi)應力。 改良焊接設計，減小拘謹度，防止應力集中。 二、焊接接頭的再熱裂痕 再熱裂痕指的是焊接構(gòu)造經(jīng)受一次焊接熱循環(huán)后，在再經(jīng)受一次加熱的過程中如消除應力處置或其它加熱工藝以及高溫的任務條

5、件，發(fā)生在焊接接頭熱影響區(qū)的粗晶區(qū)，沿原來奧氏體晶界開裂的裂痕。 產(chǎn)生再熱裂痕的緣由 普通以為在相當于消除應力處置的溫度規(guī)范內(nèi)，當晶界的塑性應變才干缺乏以接受松弛應力過程中所產(chǎn)生的應變時，那么產(chǎn)生再熱裂痕。關(guān)于再裂痕的構(gòu)成機理，大致有以下三點： 1以為在再加熱時，由于一次熱過程中過飽和固熔的碳化物主要是釩、鉬、鉻、鈦等的碳化物再次析出呵斥晶內(nèi)強化，使滑移應變集中于原先奧氏體晶界，從而構(gòu)成再熱裂痕。 2以為主要是微量元素如硫、磷、錫、銻、硼等在晶界偏析聚集而呵斥晶界脆化，從而構(gòu)成再熱裂痕。 3以為由于晶界清移時空位于晶界成核，呵斥晶界空洞致使晶面遭到減弱，從而構(gòu)成再熱裂痕。 產(chǎn)生再熱裂痕的條件與

6、特征 1再熱裂痕來源于焊接熱影響區(qū)的粗晶區(qū)，具有晶界斷裂的特征；受后道焊縫區(qū)熱影響的前道焊縫熱影響區(qū)有時也有此類裂痕發(fā)生。裂痕大多發(fā)生在應力集中的部位。 2通常再熱裂痕發(fā)生在500以上的再加熱過程中。600附近有一敏感區(qū)。敏感溫度隨鋼種而異。超越650以上時，敏感傾向有所減弱。 3合金元素對低合金高強度鋼再熱裂痕的影響以釩、鉻、鉬、硼為最大，其它如銅、鈦、鈮等也有影響。 防止再熱裂痕的途徑 雖然，從鋼材及焊縫去除對再熱縫敏感的合金元素，是最根本的防止再熱裂痕的方法。但實踐上，由于必需滿足對鋼材綜合性能的要求，這一方法往往不易實現(xiàn)。在消費工藝上減小再熱裂痕傾向的措施大致有： 1減小剩余應力和應力集中，如提高預熱和后熱溫度，堅持焊縫平滑過渡，防止各類焊接缺陷呵斥的應力集中缺口，以及必要時，可將焊縫及其與母材交界處打磨光滑。 2在不影響接頭任務性能的前提下，選擇適宜的焊接資料，提