焊接工藝講座課件

1、 焊接工藝講座教師：hnldssg 一、焊接的分類 氣焊手工電弧焊埋弧焊電渣焊CO2氣體保護焊氬弧焊等離子弧焊接點焊 縫焊凸焊對焊釬焊高頻焊摩擦焊爆炸焊電子束焊激光焊擴散焊 手工電弧焊定義：使用普通交流或直流焊機，利用手工操縱焊條進行焊 接的電弧焊方法。優(yōu)點：設備簡單。操作方便、靈活。可達性好。能進行全方位焊接。適合焊接多種材料。應用范圍： 低碳鋼、低合金鋼 鋁、鋁合金 不銹鋼、耐熱鋼 紫銅、青銅 鑄鐵 硬 質合金 埋弧焊定義：焊絲接通電源在焊劑層下引弧，利用電弧產生的高溫熔化金屬進行焊接的方法。優(yōu)點：焊縫的化學成份較穩(wěn)定，焊接工藝 參數變動極小，單位時間內熔化的金屬量和焊劑的數量很少發(fā)生變化

2、焊接接頭具有良好的綜合力學性能，由于熔渣和焊劑的覆蓋層使焊縫緩冷，熔池結晶時間較長，冶金反應充分，缺陷較少，并且焊速較大。適合厚度較大構件的焊接，它的焊絲伸出長度小，較細的焊絲可采用較大的焊接電流(電流密度可達100-150A/mm2)焊縫光滑、美觀。減少電能和金屬的損耗。(減少散熱，熔深大、坡口小)易實現機械化、自動化操作，勞動強度低，操作簡單，生產效率高。應用范圍：低碳鋼、低合金鋼不銹鋼銅 CO2氣體保護焊定義：定義：利用CO2作為保護氣體的氣體保護電弧焊，稱為氣體保護電弧焊。優(yōu)點：焊接熔池與在氣隔絕可見度好，便于對中，操作方便，可進行全位置焊接。熱量集中，熔池的體積較小，熱影響區(qū)窄，焊件

3、焊后變形小。電弧的穿透力強，熔深較大，對接焊件可減少焊接層數。角焊縫的焊腳尺寸也可以相應的減小。焊后無焊接熔渣，所以在多層焊時無須中間清渣。焊絲自動送進，容易實現自動化操作，生產效率高。CO2價格便宜，電能的消耗也少，成本低?？逛P能力強，抗裂性能好。缺點：在電流焊接時，表面成形不如埋弧焊和氬弧焊平滑，飛濺較多應用范圍： 低碳鋼、低合金鋼 不銹鋼（1）、焊縫的結構形式用焊縫代號來表示，焊縫代號主要由：基本符號、輔助符號、補充符號、指引線和焊縫尺寸等組成。常見焊縫的基本符號如表01所示，它用來說明焊縫橫截面的形狀。 輔助符號見表02所示，它是表示焊縫表面形狀的符號，如凸起或凹下等； 補充符號見表0

4、3所示，它是用來表示焊縫的范圍等特征的符號。 表01 常用焊縫基本符號表02 焊縫的輔助符號（5）、當箭頭線直接指向焊縫時，基本符號應標注在實線側，如圖3中的角焊縫符號。當箭頭線指向焊縫的另一側時，基本符號應標注在基準線的虛線側，如圖3中的角焊縫符號。圖3 基本符號相對基準線的位置（雙角焊縫）圖4 雙面焊縫（單邊V形焊縫）（6）、標注對稱焊縫和雙面焊縫時，基準線中的虛線可省略。如圖4、5所示。 （7）、在不致引起誤解的情況下，當箭頭線指向焊縫，而另一側又無焊縫要求時，允許省略基準線的虛線。 圖5 對稱焊縫（角焊縫）標注（8）、焊縫的尺寸符號為： 高度方向長度方向圖7-36 焊接尺寸符號及意義

5、在焊縫基本符號的左側標注焊縫橫截面上的尺寸，如鈍邊高度P、坡口深度H，焊角高度K等。如果焊縫的左側沒有任何標注又無其它說明時，說明對接焊縫要完全焊透。在焊縫基本符號的右側，標注焊縫長度方向的尺寸，如焊縫段數n、焊縫長度l、焊縫間隙e。如果基本符號右側無任何標注又無其它說明時，表明焊縫在整個工件長度方向上是連續(xù)的。在焊縫基本符號的上側或下側，標注坡口角度；坡口面角度和根部間隙b。在指引線的尾部表注相同焊縫的數量N和焊接方法。常見焊縫標注與說明見表4。 圖8中包含了焊接符號中的基本符號、輔助符號、補充符號，使用時直接點擊的圖標，并在相應的尺寸編輯框中輸入焊縫尺寸數值，按下對話框中的“確定”即可進行

6、標注。如果箭頭線兩側都有焊接符號，兩側焊接符號相同時虛線位置選“無”（不要虛線），兩側焊縫不同時，應當選擇虛線的位置，并選擇對話框右側的符號位置“下”，標注另一側的焊縫符號及數值。對于對稱焊縫，只選基本符號即可。 金屬焊接及釬焊方法在圖樣上的表示代號11 無氣體保護的電弧焊 111手弧焊涂料焊條熔化極電弧焊 112重力焊涂料焊條重力電弧焊 113光焊絲電弧焊 114藥芯焊絲電弧焊 115涂層焊絲電弧焊 116熔化極電弧點焊 117躺焊12埋弧焊 121絲極埋弧焊 122帶極埋弧焊13熔化極氣體保護電弧焊 131MIG焊:熔化極惰性氣體保護焊含熔化極氬弧焊 135MAG焊:熔化極非惰性氣體保護焊

7、含二氧化碳氣體保護焊 136非惰性氣體保護藥芯焊絲電弧焊 137非惰性氣體保護熔化極電弧點焊14非熔化極氣體保護電弧焊 141TIG焊:鎢極惰性氣體保護焊(含鎢極氬弧焊) 142TIG點焊 149原子氫焊15等離子弧焊 151大電流等離子弧焊 152微束等離子弧焊 153等離子粉末堆焊(噴焊) 154等離子填絲堆焊(冷.熱絲) 155等離子MIG焊 156等離子弧點焊18其它電弧焊方法 181碳弧焊 185旋弧焊 三、焊接各階段的要求（一）、焊接前的基本要求1、原材料母材、焊條(焊絲)、焊劑、保護氣體、電極等應與合格證及國家標準相符合，包裝無破損、產品未過期。2、技術文件焊件結構設計合理、便于

8、施焊、易保證焊接質量；工藝要求齊全、表達清楚；新材料、新產品、新工藝施焊前應已進行了焊接工藝試驗。3、工件裝配質量裝配質量符合圖樣要求；坡口表面清潔、裝夾具及點固焊合理；裝配間隙和錯邊符合要求；已考慮焊接收縮量。4、焊工資格焊工資格應在有效期限內，考試項目是否與實際焊接相適應。焊工合格證(合格項目)有效期為3年。5、焊接環(huán)境對焊接場所可能遭遇的環(huán)境因素：溫度、濕度、風、雨等不利條件，應采取可靠防護措施。6、母材切割的要求母材切割的應滿足表5、表6、表7的要求，母材焊接前應預先清除焊接區(qū)域的表面污物,如:鐵銹、氧化皮、 油污、油漆等， 清理區(qū)域為離焊縫邊緣不小于 10mm。表5、垂直度或斜度公差

9、值u切割厚度（mm） 至20 20至40 40至60 60至80 80至100 100至120 120至140 140至160 160至180 160至180 180至200 200至220 220至240 240至260 260至300 U在3-4范圍1.3 1.6 1.9 2.22.52.83.13.43.74.04.34.64.95.25.5返回表6、表面平均粗糙度，RZ5切割厚度（mm） 至20 20至40 40至60 60至80 80至100 100至120 120至140 140至160 160至180 160至180 180至200 200至220 220至240 240至260

10、 260至300 RZ5在范圍40.1460.1820.2180.2540.2900.3260.3620.3980.4340.4700.5060.5420.5780.6140.650返回表7、公稱尺寸的公差范圍返回 工件 厚度（mm） 公稱尺寸103535 125125 31531510001000200020004000 極限尺寸10500.70.70.81.01.62.5501001.31.31.41.72.23.11001501.922.12.32.93.81502002.62.72.73.03.64.52002503.74.25.2焊接件噴砂處理的表面清潔度一般腐蝕性環(huán)境下的部件，應達

11、到Sa21/2純凈度要求。Sa21/2=除去幾乎所有的氧化皮和銹。由于腐蝕性較強環(huán)境下的部件，如減速機等，應達到Sa3純凈度要求。Sa3=完全除去氧化皮和銹。返回手工除銹的表面清潔度標準尺寸和重量較大的部件，如軋機支架，不能進行噴砂除銹，需要手工除銹，達到St3清潔度。St3=除去松動的氧化皮和大部分銹，然后再清掃后能明顯地呈現金屬光澤。棱角砂鋼丸，金剛砂圓的。（噴砂后要清理干凈，尤其要注意腔體內部和周邊角落，涂油后更是難以清除。） 返回涂漆要求 涂漆時間，應在鋼表面處理完之后，為防止重新生銹，必須在6小時內涂第一層底漆。 SMS和VAI連鑄產品都要求涂兩遍底漆。國內產品執(zhí)行具體技術條件。底漆

12、種類和涂漆厚度及涂漆方式依據供貨技術條件選擇。返回 焊接前應預先清除焊接區(qū)域的表面污物,如:鐵銹、氧化皮、 油污、油漆等， 清理區(qū)域為離焊縫邊緣不小于 10mm。在露天焊接時，如遇下雨、 下雪、 大霧及大風等情況，如未加保護措施，不得進行焊接。焊接順序的選擇應使焊接應力和變形趨于最小。必須按圖樣規(guī)定的焊縫形式及尺寸進行焊接“焊縫尺寸符合焊縫質量評定等級的要求。對要求焊透的對接焊縫應進行清根，清根可采用風鏟、碳弧氣刨及機械加工等方法，采用碳弧氣刨清根時，氣刨后必須進行砂輪打磨 ， 以去除增碳層。也可采用單面焊雙面成形方法 。層多道焊時，每焊完一道都要將渣殼及飛濺物清理干凈，檢查是否有氣孔 、夾渣

13、、裂紋、未熔合等缺陷，如有缺陷應清理修復后方可進行下一道焊接。多層焊時，可用錘擊焊縫的方法來減少焊接應力和變形，但第一層和最后一層不得錘擊，是否進行錘擊按工藝規(guī)定。采用埋弧自動焊時，應加引、收弧板，引、收弧板應與焊件同材質，焊完割除引、收弧板后將焊件修磨平整，不許有缺口存在。焊接的缺陷 破壞性試驗1）焊縫金屬及焊接接頭力學性能試驗 拉伸試驗 拉伸試驗用于評定焊縫或焊接接頭的強度和塑性性能。 抗拉強度和屈服強度的差值能定性說明焊縫或焊接接頭的 塑性儲備量。伸長率和斷面收縮率的比較可以看出塑性變 形的不均勻程度，能定性說明焊縫金屬的偏析與不均勻性， 以及焊接接頭各區(qū)域的性能差別。 焊縫金屬的拉伸試

14、驗有關規(guī)定應按焊縫及熔敷金屬 拉伸試驗方法標準進行，焊接接頭的拉伸試驗有關規(guī)定 應按焊接接頭拉伸試驗方法標準進行。 彎曲試驗 彎曲試驗用于評定焊接接頭塑性并反映出焊接接頭各 個區(qū)域的塑性差別，暴露焊接缺陷，考核熔合區(qū)的結合質 量。彎曲試驗可分為橫彎、縱彎、正彎、前彎及側彎。側 彎試驗能評定焊縫層與母材之間的結合強度、雙金屬焊接 接頭過渡層及異種鋼接頭的脆性、多層焊的層間缺陷等。 焊接接頭的彎曲試驗有關規(guī)定應按焊接接頭彎曲及壓偏 試驗方法標準進行。 沖擊試驗 沖擊試驗用于評定焊縫金屬和焊接接頭的韌性和缺 口敏感性。試樣為V形缺口，缺口應開在焊接接頭最薄 弱區(qū)，如熔合區(qū)、過熱區(qū)、焊縫根部等。缺口表

15、面的光 潔程度、加工方法對沖擊值均有影響。缺口加工應采用 成型刀具，以獲得真實的沖擊值。V形缺口沖擊試驗應 在專門的試驗機上進行。焊接接頭沖擊試驗有關規(guī)定應 按焊接接頭沖擊試驗方法標準進行。 硬度試驗 硬度試驗用于評定焊接接頭的硬化傾向，并可間接考核焊接 接頭的脆化程度。硬度試驗可以測定焊接接頭的洛氏、布氏和維 氏硬度，對比焊接接頭各個區(qū)域性能上的差別，找出區(qū)域性偏析 和近縫區(qū)的淬硬傾向。 斷裂韌度COD試驗 此試驗用于評定焊接接頭的COD (裂紋張開位移)斷裂韌度， 通常將預制疲勞裂紋分別開在焊縫、熔合區(qū)和熱影響區(qū)，評定 各區(qū)的斷裂韌度，試驗按焊縫金屬COD試驗方法和裂紋 張開位移，(COD

16、)試驗方法進行。 疲勞試驗 疲勞試驗用于評定焊縫金屬和焊接接頭的疲勞強度及焊接接 頭疲勞裂紋擴展速度(da/dN)，在對稱交變載荷下的疲勞強度按 焊縫金屬和焊接接頭的疲勞試驗法進行；測定接頭da/dN按 焊接接頭疲勞裂紋擴展速率試驗方法進行。 2）金相檢驗 宏觀組織分析 能直接用目測或借助低倍放大鏡進行的檢驗，其內容如 下表所示。 宏觀組織檢驗方法 微觀組織分析利用顯微鏡能檢查焊接接頭各區(qū)域的微觀組織和偏析等問題。通過微觀組織分析，研究母材、焊接材料與焊接工藝存在的問題及解決途徑。 有些情況下，也可用復膜檢查方法，對制造過程中或運行中的焊接接頭表面制作復膜，然后在顯微鏡下作宏觀或微觀組織分析和

17、缺陷分析。此法亦可屬非破壞性的金相檢驗法。常見的焊接缺陷及質量檢驗一、常見的焊接缺陷 （一）裂紋 （二）氣孔 （三）夾渣 （四）未熔合 未焊透 （五）形狀缺陷 咬邊 焊瘤 燒穿和下塌 錯邊和角變形 焊縫尺寸不合要求 （六）其它缺陷 電弧擦傷、嚴重飛濺、母材表面撕裂、磨鑿痕、打磨過量等。 焊接缺陷及其控制4.1 焊縫中的偏析和夾雜4.1.1 偏析的形成及控制 1.偏析的種類及形成原因 (1)顯微偏析 (2)區(qū)域偏析 (3)層狀偏析 2.偏析的控制措施 (1)細化焊縫晶粒 (2)適當降低焊接速度4.1.2 夾雜的形成及控制 1.夾雜的形成及控制 (1)夾渣； (2)反應形成新相 氧化物；氮化物；硫

18、化物； (3)異種金屬。 2.夾雜的危害 1)影響接頭力學性能 大于臨界尺寸的夾雜物使接頭力學性能下降; 2)以硅酸鹽形式存在的氧化物數量的增加,總含氧量增加,使焊縫的強度、塑性、韌性明顯下降； 3)氮化物使焊縫的硬度增高，塑性、韌性急劇下降； 4)FeS是形成熱裂紋及層狀撕裂的重要原因之一。 3. 夾雜的防止措施 1)合理選用焊接材料,充分脫氧、脫硫; 2)選用合適的焊接參數，以利熔渣浮出； 3)多層焊時，注意清除前一層焊渣； 4)焊條適當擺動，以利于熔渣的浮出； 5)保護熔池，防止空氣侵入。 4.2 焊縫中的氣孔4.2.1 氣孔的分類及形成機理 1.析出型氣孔 如N2、H2氣孔； 2.反應

19、型氣孔 如CO、H2O氣孔。 FeO + C = CO+ Fe3.2.2 氣孔形成的影響因素 1.氣體的來源 (1)空氣侵入； (2)焊接材料吸潮； (3)工件、焊絲表面的物質； (4)藥皮中高價氧化物或碳氫化合物的分解。 2.母材對氣孔的敏感性 (1)氣泡的生核 現成表面 (2)氣泡的長大必須滿足 ph po Ph-氣泡內部壓力: Ph = PH2 + PN2 + PCO + PH2O + Po-阻礙氣泡長大的外界壓力: PO = Pa + PM + PS + PC Ph Pa + Pc = 1 + 現成表面存在的氣泡呈橢圓形，增大了曲率半徑，降低了外界的附加壓力PC ，氣泡容易長大。0 (

20、3)氣泡的上浮 必須滿足 VC (氣泡上浮速度) R（熔池結晶速度） 3.焊接材料對氣孔的影響 （1）熔渣氧化性的影響 氧化性強,易出現 CO 氣孔；還原性增大，易出現 H2 氣孔； （2）焊條藥皮和焊劑的影響 堿性焊條含有 CaF2 ,焊劑中有一定量的氟石和多量 SiO2 共存時， 有利于消除氫氣孔； （3）保護氣體的影響 混合氣體的活性氣體有利于降低氫氣孔； （4）焊絲成分的影響 希望形成充分脫氧的條件，以抑制反應性氣體的生成。 4.焊接工藝對氣孔的影響 (1)焊接工藝 工藝正常，則電弧穩(wěn)定，保護效果好； (2)電源的種類 直流反接，降低電壓； (3)熔池存在時間 時間增加，則對反應性氣體

21、排出有利；對析出性氣體，既要考慮溶入，又要考慮逸出。 4.2.3 氣孔的防止措施 1.消除氣體來源 加強焊接區(qū)保護；焊材防潮烘干；適當的表面清理。 2.正確選用焊接材料 適當調整熔渣的氧化性； 焊接有色金屬時，在Ar中加入CO2或O2要適當； CO2焊時，必須用合金鋼焊絲充分脫氧； 有色金屬焊接時，要充分脫氧，如焊純鎳時，用含鋁和鈦的焊絲或焊條；焊純銅時，用硅青銅或磷青銅焊絲。 3.控制焊接工藝條件 焊接時規(guī)范要保持穩(wěn)定； 盡量采用直流短弧焊，反接； 鋁合金TIG焊時，線能量的選擇要考慮氫的溶入和排除； 鋁合金MIG焊時，常采取增大熔池存在時間，以利氣泡逸出。4.3 焊接裂紋4.3.1 焊接裂

22、紋的種類和特征 1.焊接熱裂紋 (1)結晶裂紋 (2)高溫液化裂紋 (3)多邊化裂紋 2.焊接冷裂紋 (1)延遲裂紋 (2)淬硬脆化裂紋 (3)低塑性脆化裂紋 3.其他裂紋 (1)再熱裂紋 (2)層狀裂紋 (3)應力腐蝕裂紋 4.3.2 結晶裂紋的形成與控制 1.結晶裂紋的形成機理 熔池結晶三階段： 液固階段；固液階段；完全凝固階段。固液階段（脆性溫度區(qū)）有可能產生裂紋。認為： 較小時，曲線1 e0 pmin , es0,不會產生裂紋； 較大時，曲線3 e0 pmin，es0，產生結晶裂紋； 按曲線2變化時， e0 pmin，es 0 ，處于臨界狀態(tài)。為防止結晶裂紋的產生，應滿足如下條件： C

23、ST(臨界應變增長率） 2.結晶裂紋的影響因素 (1)冶金因素 1)結晶溫度區(qū)間 (剖面線區(qū)間為脆性溫度區(qū)間） 結晶溫度區(qū)間越大，脆性溫度區(qū)也 大，裂紋傾向也大。 2)低熔共晶的形態(tài) 當液態(tài)第二相在固態(tài)基體相的晶粒交界處存在時，其分布受表面張力（GB） 和界面張力（LS）的平衡關系所支配。 = 2 COS ； COS 2 若 2 = , = 0 o,易形成液態(tài)薄膜； 2 , 0 o,不易形成液態(tài)薄膜； 增大低熔共晶物的表面張力，有利于避免結晶裂紋。 3)一次結晶的組織 晶粒粗大，柱狀晶的方向越明顯，越易形成液態(tài)薄膜，導致結晶裂紋。 4)合金元素的種類促進結晶裂紋的有：硫、磷、碳和鎳等；抑制結晶

24、裂紋的有：錳、硅、鈦、鋯和稀土等。 (2)應力因素.液態(tài)薄膜和應力是引起結晶裂紋的根本條件! 3.結晶裂紋的防止措施 (1)冶金措施 1)嚴格控制焊材中的硫、磷和碳的含量； 2)改善焊縫的一次結晶組織,細化晶粒(加入Mo、V、Ti、Nb、Zr和稀土等元素；焊接奧氏體不銹鋼時加入Cr、Mo、V等鐵素體形成元素）； 3)限制熔合比(尤其是一些易向焊縫轉移某些有害雜質的母材)； 4)利用“愈合作用”（如鋁合金焊接）。 (2)應力控制 1)選擇合理的接頭形式（使熔深減?。?2)確定合理的焊接順序 (盡量使焊縫處于較小的剛度下焊接)； 3)確定合理的焊接參數（適當增加焊接電流，使冷速下降；預熱等）。

25、4.3.3 延遲裂紋的形成與控制 延遲裂紋又稱“氫致裂紋”，常出現在中、高碳鋼及合金結構鋼的焊接接頭中。 1.延遲裂紋的形成機理 延遲裂紋主要決定三大因素： (1)氫的行為及作用 擴散氫在延遲裂紋的產生過程中起到至關重要的作用。 1)氫致延遲開裂機理 2)氫的擴散行為對致裂部位的影響 氫在奧氏體中的溶解度大，擴散速度??； 氫在鐵素體中的溶解度小，擴散速度大。 (2)材料淬硬傾向的影響 1)淬火形成淬硬的馬氏體組織 2)淬硬形成更多的晶格缺陷 (3)接頭應力狀態(tài)的影響 1)應力的種類 熱應力；組織應力；結構應力。 將上述三種應力的綜合作用統(tǒng)稱為拘束應力。 2)拘束度與拘束應力 拘束度R定義為：

26、單位長度焊縫 在根部間隙產生單位長度的彈性位 移所需要的力。 = E 從上式可以看出：改變拘束距離L和板厚h，可以調節(jié)拘束度R的大小。 L， h 時，則R。 R增大到一定程度就產生裂紋。此值稱為臨界拘束度Rcr 。 Rcr越大，接頭的抗裂性越強。 Rcr可作為冷裂紋敏感性的判據，即產生了裂紋的條件是： R Rcr R反映了不同焊接條件下焊接接頭所承受的拘束應力。開始出現裂紋時的應力稱為臨界拘束應力cr 。cr可作為冷裂紋敏感性的判據，即產生了裂紋的條件是： cr 2.延遲裂紋的防止措施 (1)冶金措施 1)改進母材的化學成分，采用低碳多種微量元素的強化方式;精煉降低雜質； 2)嚴格控制氫的來源

27、，工件表面清理；焊條、焊劑烘干； 3)適當提高焊縫韌性，在焊縫金屬中適當加入鈦、鈮、鉬、釩、硼、碲及稀土等微量元素,提高焊縫的韌性；用奧氏體不銹鋼焊條焊接易淬硬鋼； 4)選用低氫的焊接材料； (2)工藝措施 1)適當預熱； 2)嚴格控制焊接熱輸入，除預熱外可適當增大熱輸入； 3)焊后低溫熱處理，使氫逸出，降低殘余應力，改善組織； 4)采用多層焊，使前層的氫逸出，并使前層熱影響區(qū)淬硬層軟化； 5)合理安排焊縫及焊接次序。 4.3.4 其他裂紋的形成與控制 1.再熱裂紋 (1)再熱裂紋的形成機理 再熱裂紋的產生是由晶界優(yōu)先滑動導致微裂(形核)而發(fā)生和擴展的。在焊后熱處理時，殘余應力松弛過程中，粗晶

28、區(qū)應力集中部位的晶界滑動變形量超過了該部位的塑性變形能力，就會產生再熱裂紋。即 e ecr 晶內沉淀強化理論 再熱使晶內析出碳、氮化物，使晶內強化。 晶界雜質析集弱化理論 再熱使P、S、Sb、Sn、As等雜質向晶界析集。 蠕變斷裂理論（楔形開裂模型） 點陣空位在應力和溫度作用下，能發(fā)生運動，聚集到一定數量，在應力作用下，晶界的接合面會遭到破壞，直至擴大而形成裂紋。 (2)再熱裂紋的防止措施 優(yōu)先選用含沉淀強化元素少的鋼種；嚴格限制母材和焊縫中的雜質含量；避免過大的熱輸入使晶粒粗化；預熱和后熱；增大焊縫的塑性和韌性；盡量降低殘余應力。 2.層狀撕裂 (1)層狀撕裂的形成機理 平行于軋制方向夾雜物

29、的存在； 母材的性能（塑性、韌性）； Z向拘束應力。 (2)層狀撕裂的防止措施 選用抗層狀撕裂的鋼材； 減小Z向應力和應力集中（右上圖）。 3. 應力腐蝕裂紋 (1)應力腐蝕裂紋的形成機理 活化通路應力腐蝕理論 腐蝕電池是一個大陰極和小陽極時，陽極的溶解表現為集中性腐蝕損傷。只要在腐蝕過程中，陽極始終保持處于裂紋的最前沿，裂尖處于活化狀態(tài)而不鈍化，其他部位（裂紋端口兩側）發(fā)生鈍化，使裂紋一直向前發(fā)展至斷裂。 應變產生活性通道應力腐蝕理論 鈍化膜在應力作用下發(fā)生破裂，裂隙處暴露出的金屬成為活化陽極，發(fā)生溶解。在腐蝕過程中，鈍化膜破裂的同時又發(fā)生破裂鈍化膜的修復，在連續(xù)發(fā)生應變的條件下修復的鈍化膜

30、又遭破壞，以致繼續(xù)腐蝕。 氫脆型應力腐蝕理論 腐蝕電池是一個由小陰極和大陽極組成，大陽極發(fā)生溶解，表現為均勻性腐蝕。小陰極區(qū)如果發(fā)生析氫，將發(fā)生陰極區(qū)金屬的集中性滲氫，在持續(xù)載荷作用下導致脆斷，應力腐蝕就會順利發(fā)展。隨著裂紋的出現，裂紋尖端應力、應變集中促進金屬中氫向裂紋尖端聚集，最終導致應力腐蝕斷裂。 (2)應力腐蝕裂紋的防止措施 應力腐蝕的形成必須同時具有三個因素的綜合作用,即材質、介質和拉應力。因此，應從三方面的影響因素著手，從產品結構設計、安裝施工到生產管理各個環(huán)節(jié)采取相應措施。 材質：采用雙相不銹鋼材料； 選擇與母材的化學成分和組織基本一致的焊材（等成分原則）； 介質：必須具體考慮介

31、質對母材腐蝕的可能性，為了減輕或消除特定環(huán)境中的應力腐蝕，可在介質中加緩蝕劑。也可采用表面處理技術，在構件表面制備犧牲陽極涂層或物理隔離涂層。 應力：焊接過程中選擇合理的接頭形式，減小殘余應力； 正確的焊接順序； 合適的熱輸入； 焊后可以進行進行消除應力處理。二、焊接質量檢驗（一）焊前檢查 母材與焊材；設備與工裝；坡口制備；焊工水 平；技術文件等；（二）施焊過程中的檢查 焊接及相關工藝執(zhí)行情況；設備運行 情況；結構與焊縫尺寸等；（三）焊后檢驗 是保證合格產品出廠的重要措施 外觀檢查； 內部探傷：射線探傷、 射線探傷、超聲波探傷等； 近表面缺陷探傷：磁粉探傷、滲透探傷等； 滲漏檢測：水壓試驗、氣

32、壓試驗等； 力學性能測試； 金相組織分析； 化學成分分析。 三、無損探傷射線檢測（RT）超聲波檢測（UT）磁粉檢測（MT）滲透檢測（PT）渦流檢測（ET） 1.射線探傷 探傷原理 x 射線和射線都是電磁波，它們的波長很短（ x 射線為0.001-0.1nm，射線為0.0003-0.1nm)，能透過不透明的物體（包括金屬），并能使膠片感光。將感光后的膠片顯影后，能看到材料內部結構和缺陷相對應黑度不同的圖像，從而觀察材料內部缺陷的方法稱作射線照相探傷法。 射線穿過某一物質時，由于物質對射線吸收與散射的作用，其能量便被物質所衰減，被衰減能量的大小與射線的波長和被穿透物質的化學成分有關。由感光底片不同

33、的黑度，來觀察物體內部缺陷存在的部位性質和程度，以判斷缺陷。 射線照相質量標準 根據缺陷的性質和數量，焊縫質量分為四級： 級焊縫內應無裂紋、未熔合、未焊透和條狀夾渣； 級焊縫內應無裂紋、未熔合和未焊透； 級焊縫內應無裂紋、未熔合以及雙面焊和加墊板的單面焊中的未焊透； 級為焊縫缺陷超過級者。 各種射線照相的性能比較 x射線 射線 1.焊縫厚度小于50mm時，靈敏 1.穿透能力大,能透照300mm鋼板； 度比射線高； 2.設備輕便,操作簡便； 2.透照時間短,速度快； 3.不需要電源,可野外作業(yè)； 3.設備復雜,費用大； 4.環(huán)形焊縫可采用一次曝光； 4.穿透能力??； 5.透視時間長； 5.適用厚度30-50mm。 6.適用厚度50mm以上。 2.超聲波探傷 超聲波探傷是利用超聲波（頻率超過20000Hz的聲波)能傳入金屬材料的深處，并在不同介質的界面上能發(fā)生反射的特點來檢查焊縫缺陷的一種方法。超聲波探傷常使用的頻率為2-5MHZ。 探傷時，探頭發(fā)射的超聲波通過探測表面的耦合劑（常用的有機油、變壓器油、甘油、化學漿糊、水及水玻璃等）將超聲波傳入工件，超聲波在工件里傳播，當遇到缺陷和工件底面時，就反射到探頭。由探頭將超聲波變成電訊號，并傳到接收放大電路中，經檢波后至示波管的垂直偏轉板上，在掃描線