法兰焊接后出现裂纹的原因及解决办法
裂纹原因分析报告
裂纹原因分析报告1. 背景介绍裂纹是物体表面或内部出现的细微断裂，可能会导致物体的破坏或失效。
在工程领域中，对于裂纹的原因分析十分重要，以便采取适当的措施来预防和修复裂纹。
本文将通过一系列步骤，对裂纹的原因进行分析，并提供解决方案。
2. 数据收集在进行裂纹原因分析之前，需要收集相关的数据和信息。
这些数据可以包括物体的历史记录、使用环境、操作条件、材料特性等。
通过收集充分的数据，可以更好地理解裂纹形成的背景和条件。
3. 观察和检测观察和检测是裂纹原因分析的关键步骤之一。
需要对物体进行仔细的观察，并使用适当的检测工具来检测裂纹的形态和位置。
这可能包括使用显微镜、探伤仪器或其他非破坏性检测方法。
4. 裂纹形态分析在观察和检测的基础上，对裂纹的形态进行分析。
裂纹的形态可以提供有关裂纹的起源和扩展方式的重要线索。
需要注意裂纹的长度、深度、形状以及是否存在支裂纹等特征。
5. 材料分析裂纹的形成和扩展通常与材料的性质和特性有关。
在这一步骤中，需要对裂纹周围的材料进行分析。
可以对材料的组成、硬度、强度等进行测试，以确定是否存在材料缺陷或异常。
6. 应力分析裂纹的形成和扩展与物体所受的应力有关。
在这一步骤中，需要对物体受力情况进行分析。
可以使用有限元分析等方法，计算和模拟物体在不同应力条件下的行为，以确定裂纹可能的起因。
7. 环境分析物体所处的环境条件也可能对裂纹的形成起到一定的影响。
在环境分析中，需要考虑温度、湿度、腐蚀性物质等因素。
通过分析物体所处的环境条件，可以确定裂纹形成的环境因素。
8. 结果总结通过以上步骤的分析，可以得出裂纹形成的可能原因。
根据分析结果，可以制定相应的解决方案。
可能的解决方案包括材料更换、改变使用条件、增加支撑结构等。
9. 结论裂纹原因分析是预防和修复裂纹的重要步骤。
通过收集数据、观察和检测、裂纹形态分析、材料分析、应力分析和环境分析等步骤，可以找到裂纹形成的原因，并采取相应的措施来解决问题。
法兰焊缝裂纹产生原因和整改方案
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ｆ ｌ ａ ｎ ｇ ｅ ｗｅ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ； ｄ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ； ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ
１ 裂 纹 缺 陷产 生 的原 因
水 泥磨 机 的齿 圈法 兰 ， 在金工 车 加工完 毕 以后 ， 进行 最后 验 收检验 时发 现 在齿 圈法 兰焊缝 处存 在垂 直于
焊 道 的微小 裂 纹 ， 且 数量 较多 。现就对 裂 纹产生 的原 因进 行 分析 。
首先 ， 以原材 料 检 验 为 出 发 点 ， 分 析 缺 陷 的 形 成 是 否 与 原 材 料 有 关 。齿 圈 法 兰 和 磨 机 筒 体 均 采 用 Ｑ２ ４ ５ Ｒ材 料 。Ｑ２ ４ ５ Ｒ属于 普通碳 钢 ， 焊 接性 能 良好 ， 并 且通 过对 原材 料物 理化 学性 能 的复检 ， 材料 本 身没 有 发 现质 量 问题 ， 故 排 除材料 本 身引起 的裂纹 缺 陷 。
磨 检 验 中的 齿 圈法 兰焊 接 为例 ， 通 过 分 析 这 些缺 陷形 成 的原 因 ， 参 照 美 国焊 接 标 准 （ Ａ ＷＳ ） 等 诸 多 标 准 中的 焊 接 要 求 ，
经过 不 断 的 工 艺改 进 ， 设备 加 工 过 程 中的 缺 陷得 到 了有 效 的控 制 ， 保 证 了设 备 的质 量 。
２ ． Ｂ ｕ ｒ ｅ ａ ｕ Ｖｅ ｒ ｉ ｔ ａ ｓ ，Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ ０ １ １，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
失效案例分析
30
15
b.氢致开裂（HIC）
在钢的内部发生氢鼓 泡区域，当氢的压力 继续增高时，小的鼓 泡裂纹趋向于相互连 接，形成有阶梯特征 的氢致开裂。氢致开 裂发生不需要外加应 力（载荷应力、残余 应力），故从概念讲 不属于应力腐蚀破坏 范畴。
31
32
16
33
c.硫化物应力腐蚀开裂（SSCC）
• 硫化氢在液相水中，由于电化学的作用，在阴极反应时生成氢 原子渗透到钢的内部，溶解于晶格中，导致脆性增加（氢原子 渗透到钢的内部晶格，在亲和力的作用下生成氢分子，钢材晶 格发生变形，材料韧性下降，脆性增加），在外加拉应力或残 余应力的作用下形成开裂。
2、焊接裂纹有不同的特性，要根据不同的裂纹产生机理 及形式选择检测的时机与方法，提高检验的有效性。
• 延迟裂纹 • 液化裂纹
3、对于易产生焊接裂纹的钢种，一旦发现裂纹，应扩大 检验比例。
11
案例1：反应流出物换热器管箱入口不锈钢法兰开裂
某石化炼油厂，2010年大修检验发现，反应流出物换热器管箱入口 不锈钢法兰开裂。 主要原因：
P≤0.008%、Mn≤1.30%，且应进行抗HIC性能试验或恒 负荷拉伸试验。
40
20
在湿硫化氢应力腐蚀环境中使用的其它材料制设备和管 道应符合下列要求：
铬钼钢制设备和管道热处理后母材和焊接接头的硬度应不 大于HB225（1Cr-0.5Mo、1.25Cr-0.5Mo）、HB235 （2.25Cr-1Mo、5Cr-1Mo）或HB248（9Cr-1Mo）；
27
湿硫化氢环境分类（NACE 8X196） 一类：不选用抗HIC钢，可不做热处理 二类：可选抗HIC钢，要进行热处理 三类：选用抗HIC钢，要进行热处理
焊缝开裂的解决方法
焊缝开裂的解决方法
焊缝开裂是焊接过程中常见的质量问题，可能会导致焊接件破裂或失去强度。
以下是几种解决焊缝开裂的常见方法：
1. 选择合适的焊接材料：选择适合焊接材料的合金，以确保焊接后的强度和耐腐蚀性。
2. 控制焊接参数：控制焊接过程中的电流、电压、焊接速度等参数，以确保焊接温度和热输入适当，避免产生过高的热应力。
3. 消除焊接缺陷：在焊接之前，清洁焊接表面，去除油污、氧化物和其他杂质，以确保焊接质量。
4. 采用适当的预热和后热处理：对于较厚或高强度材料，可以采用预热以减小温度梯度和热应力，焊后进行适当的退火或淬火处理，以提高焊接接头的性能和稳定性。
5. 使用适当的焊接技术：根据具体情况选择合适的焊接方法，如TIG、MIG、电弧、激光等，以确保焊接质量。
6. 增加焊缝的准备和设计：对于关键部位的焊接，可以增加焊缝的设计和准备工作，如加宽焊缝、倒边、坡口等，以增加焊缝的强度和韧性。
7. 加强监管和检验：对焊接过程进行严格监控，使用无损检测技术，如X射线、超声波、涡流等，检测焊缝质量，及时发
现并修复可能存在的裂纹和缺陷。
以上是一些常见的解决焊缝开裂问题的方法，但具体解决方法需要根据具体情况进行调整和应用。
六角法兰面锁紧螺母冷镦开裂原因及预防措施
六角法兰面锁紧螺母冷镦开裂原因及预防措施张卫新;李芳;张银芳;雷奎;覃小均【摘要】详细叙述了标准件企业冷镦锁紧法兰面螺母时开裂的现象,充分分析了开裂原因,探讨了切料刀具、材料硬度、产品设计尺寸是影响开裂的主要因素,并提出增加刀具受力面积、材料表面硬度低于芯部硬度、减少主要受力尺寸是预防开裂的措施.%The cracking phenomenon in the cold heading and locking flange nut of the enterprise is described in detail. The cause of the cracking is fully analyzed. The main factors affecting the cracking are discussed. The cutting tool, the material hardness and the product design size are the main factors affecting the cracking. It is also suggested that increasing the stress area of the tool, lowering the hardness of the material surface below the hardness of the core, and reducing the main force dimension are the measures to prevent cracking.【期刊名称】《山西冶金》【年(卷),期】2018(041)003【总页数】4页(P68-71)【关键词】法兰面螺母;冷镦开裂;锁紧螺母;冷镦工序;材料开裂【作者】张卫新;李芳;张银芳;雷奎;覃小均【作者单位】太原理工大学材料科学与工程学院,山西太原 030024;重庆金海标准件有限公司,重庆 402260;武汉市硚口区市政工程总公司,湖北武汉 430035;计算机科学与技术学院,重庆 400065;重庆金海标准件有限公司,重庆 402260;重庆金海标准件有限公司,重庆 402260【正文语种】中文【中图分类】TG316.1法兰面螺母具有较大的支撑面，在预紧力的作用下，可以增加防松能力。
筒体与法兰盘焊接裂纹原因分析
对法 兰盘 取样 ， 进行 常规检 验 ， 结果 如下 表 ：
表 １ 材 料 化 学 成 份 表
２ ２ 硬度试 验 ．
２ ２ １ 本体硬 度试 验 ． ．
对法 兰盘 和筒 体做 硬度 试验 ， 试验结 果如下 表 ：
作者简 介： 李永兴 （９５ ）男 ， １ 一 ， 陕西西安人 ， ７ 助理工程师 ， 主要从事工作 ： 人力资源管理。
第 ６卷第 ３期
２０１ １年 ７月
西 安 电 力 高 等 专 科 学 校 学 报
Ｊｕ ｎ ｌｏ ’ｎ Ｅｅ ｔｉ Ｐ ｗｅ ｏｌｇ ｏ ｒａ ｆＸｉ ａ ｌｃｒ ｏ ｒＣ ｌ ｅ ｃ ｅ
Ｎｏ ３ Ｖｏ ． ． １６
Ｊ１ ｕ ．２０１１
简 体 与 法 兰 盘 焊 接 裂 纹 原 因分 析
图 １ ５Ｏ Ｘ Ｏ
另外 ， 金 相检 查 结 果看 ， 从 材料 的晶粒 粗大 ， 这
２ ４ 能谱 分析 ．
是 由于在铸 造或 热处 理 时温度 控制 不当造成 的 。晶 粒粗 大对钢 的机 械 性 能会 产 生 一 些不 良影 响 ， 如朔 性、 韧性 降低 ， 别 是 材 料低 温 时 的韧性 。所 以 ， 特 在 铸 造 和热处 理时 ， 也应 采取 必要 的措施 ， 阴止 晶粒粗 大， 也可 以加 入一 些微 量元 素来 细化 晶粒 ， 而达到 从 提高钢 材机 械性 能 的 目的。
对 试样 中 的珠 光 体 、 素体 及 未 知 的 圆球 状 组 铁 织 进行 显微 硬度试 验 ， 验 结果 如下 表 ： 试
表 ３ 显 微 硬 度 试 验 结 果
（ Ｐ， Ｆ＋ ）但其晶粒粗大 ； 从显微组织上看， Ｐ清晰完 整， 没有发生变化 ， 但基体上有一些圆球状组织 ， 晶
法兰的质量控制及焊接变形
法兰的质量控制及焊接变形法兰作为主要连接件被广泛应用,虽然其结构比较简单, 但在合理选用材料、焊条配制、焊接质量控制等制造全过程均进行了严格的要求。
在焊接时, 由于焊缝横向收缩易引起法兰的变形, 给随后的机械加工或装配带来不便, 为矫正焊接变形要浪费大量的人力、物力,且难于达到预期的效果, 因此法兰在焊接过程中必须采取相应的工艺措施, 控制法兰的焊接质量和焊接变形。
1 规范要求当采用钢板制作法兰时, 应符合下列要求。
(1) 钢板应经超声检测, 无分层缺陷, 钢板表面不得有气泡、结疤、裂纹、折叠、夹杂和压入的氧化铁皮;(2) 应沿钢板轧制方向切割出板条、弯制、对焊成圆环, 并使钢板表面成为环的侧面;(3) 圆环的对接接头应采用全焊透结构;(4) 圆环的对接接头应经焊后热处理及100%射线或超声检测。
(5)Q235B 钢板不得用作毒性程度为高度或极度危害介质的压力容器法兰; 法兰用碳素钢和低合金钢钢板制作时，厚度大于50mm勺Q245R Q345R钢板应在正火状态下使用。
2 制作、焊接及热处理首先, 下料前查看材料勺质量保证书且材料标记齐全, 按所需法兰勺厚度, 直径沿钢板轧制方向放出法兰条状展开线, 法兰内、外径为钢板两侧面。
当法兰直径较大时, 可按法兰展开长度的1/2 或1/3 等分块放线, 留出加工余量, 检查放线尺寸准确无误后移植材料标记。
其次,按划线进行切割, 并应将每块条形板的两端开出焊接坡口并采用机械加工的方法加工其坡口。
待坡口加工完毕后, 进加热炉火焰加热, 随之上卷板机卷制成环状, 将其对接接头处焊接牢固后空冷。
要合理选用焊条, 如法兰所用材料为Q235B、Q235G Q245R时,焊条牌号可以选用J426或J427;如法兰所用材料为Q345R寸,焊条牌号可选用J507或J506;当焊接接头拘束度大时,可选用抗裂性能好的焊条施焊，如J507RH或J506RH焊条在使用前必须进行烘干, 烘干温度按表1, 经烘干后的焊条从烘干箱取出后, 放入保温筒内, 当需要焊接时方可从保温筒内取出使用, 但放入保温筒内的焊条在使用期间应保持焊条所需的温度, 保证法兰焊接接头的焊接质量和强度,使焊缝的内外表面少出气孔和裂纹。
Q245R钢焊接裂纹分析及对策
４ ．分 析原 因 及对 策
（ ） 与有关 标 准对 照 根据 Ｊ ／ １ １ 《 炉 受 １ Ｂ Ｔ ６３ 锅
加热 处呈 暗 红 色 ，或 用 红 外 线 测 温 仪 测 温 ，并 保 温 １ ｒｉ 右 ，用 厚 度 约 １ ｃ 的保 温 材料 两 面 覆 盖严 ０ ｎ左 ａ ０ｍ 实 ，用 铅丝 捆 扎 好 ，焊缝 缓 冷保 温 ，其 目的是 尽 可 能消 除焊缝 残余 应 力 、扩 散 氢 和 消除 碾 压 的加 工 应 力 ，同时通 过 焊后 热 处理 改善 了 焊缝 和 热 影 响 区 的
满解决 。
新余 钢 铁
Ｏ １ ．３ ０． ４ ２ Ｏ７ ．２ Ｏ ０１ ． ４ Ｏ （ ） ．ｘ４
（ 保书） 质
笔 者公 司
０ １ ｌ Ｏ ２ ８ Ｏ６ ．５ ０ Ｏ１ ． ６ ０． Ｈ６ Ｏ ０
（ 复验 ）
Ａｌ
ＧＩ １ ＂ ３ ≥０ ００ ．２
种 ，其 熔 敷 金 属 化 学 成 分 及 力 学 性 能 如 表 ３所 示 。 从 制 造 厂 的 质 量 证 明 书 和 我 公 司 复 验 的 熔 敷 金
２ ．从 焊 接材 料来 查 找
这 次 所 用 的焊 接 材 料 南上 海 焊 接 器 材 有 限 公 司 提
属化学 成分 及 力 学性 能 的数 据 来 看 ，焊 接 材料 也 是 合格 的 ，不存 在质量 问题 。
其 目的是减 缓 冷 却 速 度 ，防止 产 生淬 硬 组 织 ，减 少
焊 接应 力 的产生 。其他 焊接 工艺要 求及 参数 不变 。 （ ） 焊后 热处 理 是 解 决 焊 接 裂 纹 的 关键 ，正 反 ２ 面 焊完后 ，即用两 把氧燃 气 烘枪 加 热 至 ６ ０～６ ０Ｃ． ０ ２￣
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2）适当提高Mn/S 比，可以置换Fe-FeS 低 熔点共晶物的Fe，形成熔点1620Co 的MnS， 从而提高焊缝的抗裂性能。
WC=0.10~0.12%，WMn=2.5%以前有作用
WC=0.13~0.20%，WMn=1.8%以下有作用
WC=0.21~0.23%，WMn 有益影响范围更窄。
在生产容器设备时，不锈钢法兰和筒体焊 接时法兰颈部会出现了裂纹，并不是在焊 缝地方，是怎么回事？为什么会出现这样 的情况？首先，我们先分析下会出现热裂 பைடு நூலகம்的原因。
热裂纹是在焊缝冷却过程中，在高温阶段 产生的裂纹，主要发生在焊缝金属内，少 量在近缝区。可以分为结晶（凝固）裂纹、 液化裂纹和多边化裂纹。结晶裂纹是最常 见的一种，主要出现在含杂质元素较多的 碳钢的焊缝中（S、P、Si 和C）、单相奥氏
体不锈钢、铝及其合金等焊接结构中。主 要影响因素是焊接拉应力、低熔点共晶 （焊缝金属的化学成分）、焊接接头过热 （工艺）的程度。
从照片上的情况看，304 不锈钢材质塑性强， 如果是锻打法兰，焊接工艺要求相对宽松， 一般不会造成裂纹的。如果是铸件，就会 容易出现这样的情形。那么，在实际操作 中，我们如何避免工件出现裂纹现象呢？ 减小热裂纹倾向的措施有：
3）采用适当焊接方法和工艺，控制线能量 输入，减少焊缝过热。
4）在焊接材料中加入Ti、Mo、Nb 或稀土 元素，抑制柱状晶粒发展，细化晶粒，明 显改善性能。