熔焊原理第五章

1、焊接冶金缺陷v焊縫中的氣孔焊縫中的氣孔 v焊縫中的夾雜焊縫中的夾雜 v焊接裂紋焊接裂紋 焊縫中的氣孔焊縫中的氣孔一、氣孔的類型及分布特征 根據(jù)氣孔的產生原因，可以把氣孔分為析出型氣孔和反應型氣孔二類。1、析出型氣孔 包括氫氣孔和氮氣孔2、反應型氣孔 包括CO氣孔和H2O氣孔 焊縫中的氣孔焊縫中的氣孔二、焊縫中氣孔的形成 產生氣孔的過程可以分為三個階段：氣泡的生核、氣泡的長大和逸出。 1、氣泡的生核 熔池內的氣孔的生核應具備的兩個條件：（1）液態(tài)金屬中有過飽和的氣體 （2）滿足氣泡生核的能量消耗 2、氣泡的長大 3、氣泡的逸出 焊縫中的氣孔焊縫中的氣孔三、影響氣孔生成的因素及防止措施1、影響因素

2、 （1）冶金因素的影響 主要指焊接材料的成分及其冶金反應、熔渣的化學性質、保護氣體的氣氛、鐵銹和水分等因素對產生氣孔的影響。（2）工藝因素的影響 主要是指焊接參數(shù)、操作技術等 。焊縫中的氣孔焊縫中的氣孔2、防止氣孔產生的措施（1）控制氣體的來源 主要做到以下幾方面：表面清理 、焊接材料的防潮與烘干、加強保護 。（2）正確選用焊接材料 （3）控制焊接工藝條件 控制焊接工藝條件的目的是創(chuàng)造熔池中氣體逸出的有利條件，同時也應有利于限制電弧外圍氣體向熔融金屬中溶入。 焊縫中的夾雜焊縫中的夾雜 由冶金反應產生的，焊后殘留在焊縫金屬中的微粒、非金屬雜質（如氧化物、硫化物）等，統(tǒng)稱為夾雜物，簡稱夾雜。一、夾

3、雜的種類及危害（一）氧化物夾雜在熔池冶金反應時產生。常引起熱裂紋，同時也會降低焊縫的韌性。（二）硫化物夾雜主要來源于焊條藥皮活焊劑。會使焊縫金屬的熱裂傾向增大。 （三）氮化物夾雜主要來源于空氣。會降低塑性和韌性。焊縫中的夾雜焊縫中的夾雜二、防止焊縫中形成夾雜物的措施（一）控制其來源（二）正確選用焊接材料（三）采用合理的焊接工藝1、選用合適的焊接參數(shù)2、清理熔渣3、焊條電弧焊采用適當?shù)暮附臃椒?、注意對熔池的保護焊接裂紋一、裂紋的危害1、減少了焊接接頭的有效工作截面，因而降低了焊接結構的承載能力。2、造成了嚴重的應力集中，既降低了結構的疲勞強度，又容易引發(fā)結構的脆性破壞。 3、造成泄漏。 4、表

4、面裂紋能藏垢納污，容易造成或加速結構的腐蝕。 5、留下隱患，使結構變得不可靠。 焊接裂紋二、焊接裂紋的分類及特征（一）焊接裂紋的分類1、焊接熱裂紋2、焊接冷裂紋3、消除應力熱裂紋4、層狀撕裂5、應力腐蝕開裂（二）焊接裂紋的特點焊接裂紋三、焊接熱裂紋（一）焊縫中的結晶裂紋結晶裂紋又稱為凝固裂紋，是在焊縫凝固后期所形成的裂紋，它是生產中最常見的焊接熱裂紋之一。1、結晶裂紋的產生機理 液固階段 固液階段 完全凝固階段 焊接裂紋2、影響結晶裂紋形成的因素（1）合金元素的影響包括硫、磷、碳、錳，硅等元素的影響（2）合金相圖的類型和結晶溫度區(qū)間的影響 （3）組織形態(tài)的影響 （4）力學因素的影響 焊接裂紋3

5、、防止結晶裂紋的措施（1）控制焊縫金屬的成分 （2）改善焊縫的結晶形態(tài) （3）調整焊接工藝 主要從以下幾個方面入手 ：限制熔池過熱 控制焊縫成形系數(shù) 調整冷卻速度 降低接頭的剛度和拘束度 焊接裂紋（二）液化裂紋焊接過程中，在焊接熱循環(huán)峰值溫度作用下，在母材近縫區(qū)與多層焊的層間金屬中，由于低熔點共晶被加熱熔化，在一定收縮應力作用下沿奧氏體晶界產生的開裂，即為液化裂紋。1、形成機理2、影響因素3、防止液化裂紋的措施焊接裂紋四、消除應力裂紋（一）消除應力裂紋的特點（二）消除應力裂紋的產生機理：雜質偏聚弱化晶界 晶內析出強化作用（三）影響消除應力裂紋的因素 化學成分的影響 、鋼的晶粒度的影響、 焊接接頭不同部位缺口效應的影響 、焊接材料的影響 、焊接方法和熱輸入的影響 、預熱和后熱的影響 （四）防止消除應力裂紋的措施 焊接裂紋五、焊接冷裂紋焊接接頭冷卻到較低溫度下（對于鋼來說一般是指MS點以下）時產生的裂紋，稱為冷裂紋。 （一）冷裂紋的特征1、形成的溫度在100-100之間 2、冷裂紋的分布形態(tài) 3、產生的時間 4、產生部位 5、斷口的特征 焊接裂紋（二）冷裂紋的分類1、淬硬脆化裂紋 2、低塑性脆化裂紋 3、延遲裂紋 （三）冷裂紋的形成機理冷裂紋通常是在擴散氫、鋼種的淬硬傾向及接頭所承受的拘束應力三者共同作用的結果。通常把這三個因素，稱為高強鋼冷裂紋形成的三要素。 焊接裂紋（四）