焊接缺陷之裂纹
裂纹
▲根据裂纹尺寸大小,分为三类:
(2) 冷裂纹:指在焊毕冷至马氏体转变温度M3点以下产生的裂纹,一般是在焊后一段时间(几小时,几天甚至更长)才出现,故又称延迟裂纹。
(1) 再热裂纹:接头冷却后再加热至500~700℃时产生的裂纹。再热裂纹产生于沉淀强化的材料(如含Cr、Mo、V、Ti、Nb的金属)的焊接热影响区内的粗晶区,一般从熔合线向热影响区的粗晶区发展,呈晶间开裂特征。
尤其是冷裂纹,带来的危害是灾难性的。世界上的压力容器事故除极少数是由于设计不合理,选材不当的原因引起的以外,绝大部分是由于裂纹引起的脆性破坏。
结晶裂纹最常见的情况是沿焊缝中心长度方向开裂,为纵向裂纹,有时也发生在焊缝内部两个柱状晶之间,为横向裂纹。弧坑裂纹是另一种形态的,常见的热裂纹。 (2) 影响结晶裂纹的因素 ❷ 冷却速度的影响冷却速度增大,一是使结晶偏析加重,二是使结晶温度区间增大,两者都会增加结晶裂纹的出现机会。 (3) 防止结晶裂纹的措施 ❷ 加入一定的合金元素,减小柱状晶和偏析。如铝、锐、铁、镜等可以细化晶粒。 ❸ 采用熔深较浅的焊缝,改善散热条件使低熔点物质上浮在焊缝表面而不存在于焊缝中。 ❹ 合理选用焊接规范,并采用预热和后热,减小冷却速度。
❶ 再热裂纹产生于焊接热影响区的过热粗晶区。产生于焊后热处理等再次加热的过程中。 (2) 再热裂纹的产生机理 再热裂纹的产生机理有多种解释,其中模形开裂理论的解释如下:近缝区金属在高温热循环作用下,强化相碳化物(如碳化铁、碳化饥、碳化镜、碳化错等)沉积在晶内的位错区上,使晶内强化强度大大高于晶界强化,尤其是当强化相弥散分布在晶粒内时,阻碍晶粒内部的局部调整,又会阻碍晶粒的整体变形,这样,由于应力松弛而带来的塑性变形就主要由晶界金属来承担,于是,晶界应力集中,就会产生裂纹,即所谓的模形开裂。 (3) 再热裂纹的防止 ❶ 注意冶金元素的强化作用及其对再热裂纹的影响。
❶ 产生于较低温度,且产生于焊后一段时间以后,故又称延迟裂纹。 (2) 冷裂纹产生机理 ❶ 淬硬组织(马氏体)减小了金属的塑性储备。 (3) 防止冷裂纹的措施 ❶ 采用低氢型碱性焊条,严格烘干,在100~150℃下保存,随取随用。
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