焊接裂纹及形成条件形成机理

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焊接的六大缺陷及其产生原因、危害、预防措施

焊接的六大缺陷及其产生原因、危害、预防措施

焊接的六大缺陷及其产生原因、危害、预防措施一、外观缺陷外观缺陷(表面缺陷)是指不用借助于仪器,从工件表面可以发现的缺陷。

常见的外观缺陷有咬边、焊瘤、凹陷及焊接变形等,有时还有表面气孔和表面裂纹。

单面焊的根部未焊透等。

A、咬边是指沿着焊趾,在母材部份形成的凹陷或者沟槽,它是由于电弧将焊缝边缘的母材熔化后没有得到熔敷金属的充分补充所留下的缺口。

产生咬边的主要原因:是电弧热量太高,即电流太大,运条速度太小所造成的。

焊条与工件间角度不正确,摆动不合理,电弧过长,焊接次序不合理等都会造成咬边。

直流焊时电弧的磁偏吹也是产生咬边的一个原因。

某些焊接位置( 立、横、仰 )会加剧咬边。

咬边减小了母材的有效截面积,降低构造的承载能力,同时还会造成应力集中,发展为裂纹源。

咬边的预防:矫正操作姿式,选用合理的规范,采用良好的运条方式都会有利于消除咬边。

焊角焊缝时,用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬边。

B、焊瘤焊缝中的液态金属流到加热缺陷未熔化的母材上或者从焊缝根部溢出,冷却后形成的未与母材熔合的金属瘤即为焊瘤。

焊接规范过强、焊条熔化过快、焊条质量欠佳(如偏芯),焊接电源特性不稳定及操作姿式不当等都容易带来焊瘤。

在横、立、仰位置更易形成焊瘤。

焊瘤常伴有未熔合、夹渣缺陷,易导致裂纹。

同时,焊瘤改变了焊缝的实际尺寸,会带来应力集中。

管子内部的焊瘤减小了它的内径,可能造成流动物阻塞。

防止焊瘤的措施:使焊缝处于平焊位置,正确选用规范,选用无偏芯焊条,合理操作。

C、凹坑凹坑指焊缝表面或者反面局部的低于母材的部份。

凹坑多是由于收弧时焊条(焊丝)未作短期停留造成的(此时的凹坑称为弧坑),仰立、横焊时,常在焊缝反面根部产生内凹。

凹坑减小了焊缝的有效截面积,弧坑常带有弧坑裂纹和弧坑缩孔。

防止凹坑的措施:选用有电流衰减系统的焊机,尽量选用平焊位置,选用合适的焊接规范,收弧时让焊条在熔池内短期停留或者环形摆动,填满弧坑。

D、未焊满未焊满是指焊缝表面上连续的或者断续的沟槽。

焊缝横向裂纹产生的原因和解决方法

焊缝横向裂纹产生的原因和解决方法

焊缝横向裂纹产生的原因和解决方法一、概述在工业生产中,焊接是一种常见的连接方法,它在机械制造、建筑工程、航空航天等领域都有广泛的应用。

然而,在焊接过程中,随之而来的焊接缺陷也是一个不容忽视的问题。

其中,焊缝横向裂纹是一种常见的缺陷,它不仅会影响焊接质量,还可能引发安全事故。

了解焊缝横向裂纹产生的原因和解决方法具有重要的意义。

二、焊缝横向裂纹的原因1. 焊接材料的选择不当在进行焊接时,选用的焊接材料可能会对焊接质量产生重要影响。

如果选择的焊接材料强度不足或者与母材的化学成分不匹配,就会导致焊接过程中出现应力集中,从而容易产生横向裂纹。

2. 焊接工艺参数不合理焊接工艺参数是影响焊接质量的重要因素之一。

如果焊接电流、电压、速度等参数设置不合理,就会造成焊接过程中的温度分布不均匀,从而引起焊缝横向裂纹的产生。

3. 材料表面不洁净焊接前需要对要焊接的材料表面进行清洁处理,以保证焊接质量。

如果没有进行彻底的清洁处理,就会导致焊接材料表面附着有杂质,这些杂质会影响焊接的质量,增加裂纹的产生可能性。

4. 焊接残余应力在焊接过程中,由于温度的变化和热量的不均匀分布,容易产生残余应力。

这些残余应力会导致焊接部位的局部变形,最终导致焊缝横向裂纹的产生。

5. 设计缺陷在一些情况下,焊接工件的设计本身存在缺陷,比如焊缝的设计不合理、板材的厚度悬殊等,都会增加焊缝横向裂纹的发生。

三、焊缝横向裂纹的解决方法1. 优化焊接材料的选择在进行焊接前,需对焊接材料进行严格的选择,确保其与母材的化学成分匹配,且具有足够的强度。

对于使用对焊材料的情况,需要对搭铁焊接材和母材的化学成分及性能进行检测。

2. 合理设置焊接工艺参数合理设置焊接工艺参数是避免焊缝横向裂纹产生的重要手段。

在进行焊接前,需要根据具体的情况合理地设置焊接电流、电压、速度等参数,确保温度的均匀分布和焊接的质量。

3. 加强材料表面清洁处理在进行焊接前,需要对焊接材料表面进行严格的清洁处理。

焊接裂纹产生机理及其防治

焊接裂纹产生机理及其防治

σcr ——插销试验临界应力(N/mm2);
[H]——扩散氢含量(JIS测氢法)(mL/100g);
t8/5——800~500℃冷却时间(s); t100——由峰值温度冷至100℃冷却时间。
cr (132 .3 27.5lg([H] 1) 0.216 HV 0.0102 t100) 9.8 式中 [H]——扩散氢含量(mL/100g); HV——热影响区的平均最大硬度(维氏).
第1讲 焊接裂纹产生机理及其防治
结晶裂纹产生条件: a.脆性温度区间TB大小; b.脆性温度区间金属塑性Pmin ; c.脆性温度区间应变增长率. 脆性温度区间TB/脆性温度区间金属塑性Pmin 取决于: a.焊缝化学成分; b.偏析程度; c.晶粒大小和方向. 脆性温度区间应变增长率取决于: a.金属热物理性能;a.接头刚度;c.焊接工艺参数
在焊缝结晶过程固相线附近,由于凝固金属收缩, 残余液体金属不足而不能及时填充,在应力作用下发 生沿晶开裂. 特征:a.裂纹断面有氧化彩色;b.焊缝中发生. 结晶裂纹产生原因: a.焊缝含杂质多(含硫、磷、碳、 硅偏高); b.凝固过程产生拉伸应力.
第1讲 焊接裂纹产生机理及其防治
图1 焊缝中的结晶裂纹
b. 减小焊接过程应力; c. 降低温度;
第1讲 焊接裂纹产生机理及其防治
第1讲 焊接裂纹产生机理及其防治
二 冷裂纹(Cold Cracking) 焊后冷至较低温度(马氏体转变温度Ms附近),由 拘束应力/淬硬组织和氢共同作用产生. 特征:a.主要在热影响区;b.焊缝少(横向裂纹). 1. 延迟裂纹 特点:a.具有延迟现象. b.决定于钢种淬硬倾向 /焊 接接头应力状态和熔敷金属中扩散氢含量. 2. 淬硬脆化裂纹 特征:a.钢种淬硬倾向大;b.没有氢诱发/仅拘束应 力作用;c.没有延迟现象;d.出现热影响区或焊缝. 3. 低塑性脆化裂纹 特点:a.低塑性材料;b.无延迟现象.

建筑钢结构焊接裂纹的产生机理及防治措施

建筑钢结构焊接裂纹的产生机理及防治措施

建筑钢结构焊接裂纹的产生机理及防治措施标签:焊接裂纹;建筑;防治现阶段,随着市场经济的不断发展,建筑行业市场的竞争压力逐渐增加,这对部分建筑企业来说是一个很大的挑战。

为在激烈的竞争当中得以生存,工程质量情况逐渐得到越来越多建筑企业的重视,工程质量的提升不仅可以实现企业价值的最大化,还能在一定程度上把握对成本的管控。

因此,本文以建筑钢结构为基础,对焊接中裂纹的产生机理和防治进行研究。

一、裂纹的产生机理及特征建筑钢在焊接的过程中很容易产生裂纹,主要分为三种形式:热裂纹、冷裂纹、层状撕裂。

(一)热裂纹热裂纹是复杂钢结构中较容易出现的一种裂纹形式,其产生的主要原因是在焊接后结晶的过程中受到高温。

热裂纹通常会出现在焊接缝当中,并在缝隙当中呈现纵向分布,是焊接过程中经常出现的一种裂纹。

根据所受温度的不同,热裂纹呈现的形式也有所差异,主要分为三种:凝固裂纹。

这种裂纹又称结晶裂纹,主要在焊接快结束前脆性温度间的焊缝金属凝固所形成。

焊缝金属结晶的过程中,由于液层之间存在韧性较低的杂质,金属在冷却不均的情况下拉伸超过临界值,即导致热裂缝的出现。

液化裂缝。

这种热裂缝的产生是由于一些低熔点的金属或金属化合物在焊接中产生的热量引起晶界焊接热,从而影响液化而产生的裂纹。

塑料裂纹。

又被称为多层焊接,其产生原因主要是受焊接热循环的影响,导致金属材料塑性降低,受到拉应力在晶界进行二次结晶而形成的裂纹。

(二)冷裂纹冷裂纹通常在焊接结束后冷却的过程中出现,有的是直接出现,也有一部分是在经过一段时间后出现,这种产生后不会立即出现而是随着时间的推移慢慢显露出来的裂纹,被称为延迟裂纹。

冷裂纹大多为延迟裂纹,通常产生在低、中合金钢焊接的热影响区域,很少部分在焊接缝上,裂纹横纵不一,由于大部分冷裂纹都不是直接出现,因此具有一定的隐蔽性。

经相关统计显示,冷裂纹产生的主要原因分为以下几种:钢的淬硬趋势焊接头氢含量焊接头拘束度。

(三)层状撕裂层状撕裂在钢结构焊接的过程中主要分为两种,一种裂点出现在焊缝的根部附近,由根部向四周蔓延,另一种是出现在含热区,主要是焊接过程中在收缩应力具有很强拉伸性的情况下,由一些非金属的杂质扩散而成。

焊接裂纹产生原因及防治措施

焊接裂纹产生原因及防治措施

以下为焊接裂纹产生原因及防治措施,一起来看看吧。

1、焊接裂纹的现象在焊缝或近缝区,由于焊接的影响,材料的原子结合遭到破坏,形成新的界面而产生的缝隙称为焊接裂缝,它具有缺口尖锐和长宽比大的特征。

按产生时的温度和时间的不同,裂纹可分为:热裂纹、冷裂纹、应力腐蚀裂纹和层状撕裂。

在焊接生产中,裂纹产生的部位有很多。

有的裂纹出现在焊缝表面,肉眼就能观察到;有的隐藏在焊缝内部,通过探伤检查才能发现;有的产生在焊缝上;有的则产生在热影响区内。

值得注意的是,裂纹有时在焊接过程中产生,有时在焊件焊后放置或运行一段时间之后才出现,后一种称为延迟裂纹,这种裂纹的危害性更为严重。

2、焊接裂纹的危害焊接裂缝是一种危害大的缺陷,除了降低焊接接头的承载能力,还因裂缝末端的尖锐缺口将引起严重的应力集中,促使裂缝扩展,最终会导致焊接结构的破坏,使产品报废,甚至会引起严重的事故。

通常,在焊接接头中,裂缝是一种不允许存在的缺陷。

一旦发现即应彻底清除,进行返修焊接。

3、焊接裂纹的产生原因及防治措施由于不同裂缝的产生原因和形成机理不同,下面就热裂缝、冷裂缝和再热裂缝三类分别予以讨论。

3.1、热裂纹热裂缝一般是指高温下(从凝固温度范围附近至铁碳平衡图上的A3线以上温度)所产生的裂纹,又称高温裂缝或结晶裂缝。

热裂缝通常在焊缝内产生,有时也可能出现在热影响区。

原因:由于焊接熔池在结晶过程中存在着偏析现象,低熔点共晶和杂质在结晶过程中以液态间层存在形成偏析,凝固以后强度也较低,当焊接应力足够大时,就会将液态间层或刚凝固不久的固态金属拉开形成裂缝。

此外,如果母材的晶界上也存在有低熔点共晶和杂质,则在加热温度超过其熔点的热影响区,这些低熔点化合物将熔化而形成液态间层,当焊接拉应力足够大时,也会被拉开而形成热影响区液化裂缝。

总之,热裂缝的产生是冶金因素和力学因素综合作用的结果。

防治措施:防止产生热裂缝的措施,可以从冶金因素和力学因素两个方面入手。

控制母材及焊材有害元素、杂质含量限制母材及焊接材料(包括焊条、焊丝、焊剂和保护气体)中易偏析元素及有害杂质的含量。

焊接裂纹

焊接裂纹

焊接裂纹随着钢铁、石油化工、舰船和电力等工业的发展,在焊接结构方面都趋向于向大型化、大容量和高参数方向发展,有的还在低温、腐蚀等环境下工作。

因此,各种低合金高强钢、高合金钢、合金材料的应用越来越广泛。

但是,随着这些钢种和合金材料的应用,在焊接生产中带来了许多新的问题,其中经常遇到的一种最严重的缺陷就是焊接裂纹。

焊接裂纹是接头中局部区域的金属原子结合遭到破坏而形成的缝隙,缺口尖锐、长宽比大,在结构工作过程中会扩大,甚至会使结构突然断裂,特别是脆性材料,所以裂纹是焊接接头中最危险的缺陷。

5.1 焊接接头中裂纹的分布焊接生产中,由于钢材和结构类型不同,裂纹的分布是多种多样的,见图5-1。

各种不同类型的裂纹:①焊缝中纵向裂纹;②焊缝上横向裂纹;③热影响区纵向裂纹;④热影响区横向裂纹;⑤火口(弧坑)裂纹;⑥焊道下裂纹;⑦焊缝内部晶间裂纹;⑧焊趾裂纹;⑨热影响区焊缝贯穿裂纹⑩焊缝根部裂纹5.2 裂纹的分类5.2.1 按裂纹分布的走向分①横向裂纹;②纵向裂纹;③星形(弧形裂纹)。

5.2.2 按裂纹发生部位分①焊缝金属中裂纹;②热影响区中裂纹;③焊缝热影响区贯穿裂纹。

5.2.3 按产生本质分类①热裂纹;②冷裂纹;③再热裂纹;④层状撕裂;⑤应力腐蚀裂纹。

(1)热裂纹(高温裂纹)产生:焊接接头的冷却过程中,且温度处在固相线附近的高温阶段产生。

存在部位:焊缝为主,热影响区特征:宏观看,焊缝热裂纹沿焊缝的轴向成纵向分布(连续或继续)也可看到缝横向裂纹,裂口均有较明显的氧化色彩,表面无光泽;微观看,沿晶粒边界(包括亚晶界)分布,属于沿晶断裂性质。

分类:①结晶裂纹②高温液化裂纹③多边化裂纹(2)再热裂纹(消除应力处理裂纹)原件结构焊后消除应力热处理中,在热影响区的粗晶部位产生裂纹,材质低合金高强钢,珠光体耐热钢、奥氏体、不锈钢、Ni基合金。

由于重新加热(热处理)过程中产生称再热裂纹—消除应力处理裂纹。

(3)冷裂纹产生温度:较低温度,在M S点以下的低温产生的存在部位:多发生在热影响区,但也有发生在焊缝。

焊接裂纹缺陷产生的原因及预防措施

焊接裂纹缺陷产生的原因及预防措施

浅谈焊接裂纹缺陷产生的原因及预防措施摘要:焊接缺陷是在焊接过程中焊接接头产生的金属不连续、不致密或连续不良的现象,焊接缺陷的形成不仅会降低结构的性能,影响结构的安全使用,严重时还将导致脆性破坏,引起重大安全事故。

而焊接裂纹是一种危害性最大的一种常见焊接缺陷,为消除焊接裂纹,保证焊接接头质量,本文对焊接裂纹缺陷产生的原因及预防措施进行探讨分析。

关键字:焊接裂纹缺陷预防措施焊接裂纹是在焊接应力及其它致脆因素的共同作用下,焊接过程中或焊接后,焊接接头中局部区域(焊缝或焊接热影响区)的金属原子结合力遭到破坏而出现的新界面所产生的缝隙。

它具有尖锐的缺口和长宽比大的特征。

焊接裂纹是最危险的缺陷,除降低焊接接头的力学性能指标外,裂纹末端的缺口易引起应力集中,促使裂纹延伸和扩展,成为结构断裂失效的起源,焊接技术条件中是不允许焊接裂纹存在的。

1.焊接裂纹的产生的机理及形式焊缝金属从熔化状态到冷却凝固的过程经过热膨胀与冷收缩变化,有较大的冷收缩应力存在,而且显微组织也有从高温到低温的相变过程而产生组织应力,更加上母材非焊接部位处于冷固态状况,与焊接部位存在很大的温差,从而产生热应力等等,这些应力的共同作用一旦超过了材料的屈服极限,材料将发生塑性变形,超过材料的强度极限则导致开裂。

裂纹的存在大大降低了焊接接头的强度,并且焊缝裂纹的尖端也成为承载后的应力集中点,成为结构断裂的起源。

按照产生机理焊接裂纹可分为热裂纹、再热裂纹、冷裂纹和层状撕裂裂纹几种。

在焊接过程中,裂纹出现的位置和时间各不相同,裂纹可能出现在焊缝表面、焊缝内部、焊缝位置和热影响区等位置,裂纹的形成可能是在焊接过程中产生,也可能在焊后一段时间出现,后一种情况危害更为严重。

2.焊接裂纹产生的原因及预防措施2.1 热裂纹热裂纹产生于焊缝形成后的冷却结晶过程中,主要发生在晶界上,也称为沿晶裂纹,其位置多在焊缝金属的中心和电弧焊的起弧与熄弧的弧坑处,呈纵向或横向辐射状,严重时能贯穿到表面和热影响区。

焊接冷裂纹的分类、危害及机理

焊接冷裂纹的分类、危害及机理
冷裂纹的危害性
焊接裂纹不仅造成设备的损失,更重要的是直接威胁人 的生命安全。
冷裂纹的一般特征
裂纹在Ms点附近或更低温度区间逐渐产生;裂纹起源 多发生在具有缺口效应的热影响区或物理化学不均匀 的氢聚集的局部地带;裂纹扩展或沿晶或穿晶,取决 于组织、应力状态和氢含量等。
冷裂纹可以焊后立即出现, 也有要经过一段时间才出 现
氢的应力扩散理论:金属内部的缺陷(包括微孔、夹 杂、晶格缺陷)提供潜在的裂源,在应力作用下,微 观缺陷的前沿形成三向应力区,诱使氢向该处扩散并 聚集。当氢的浓度达到一定程度时,一方面产生较大 的应力,另一方面阻碍位错移动而脆化,当应力进一 步加大时,促使缺陷扩展形成裂纹。
电解渗氢的钢丝加载试验 和W.F.Savage等人观察形 成裂纹时气泡的逸出情况说明 应力扩散理论的合理性。
cr [132.3 27.5 lg([H ] 1) 0.216HV 0.0102t100 ) 9.8
国产低合金钢抗裂试验建立的经验公式
初略估计,σ cr大于σ s,认为是安全的。否 则设法降低[H] ,提高t8/5和t100。
高强钢焊接产生冷裂纹的机理在于钢种淬硬之后受到氢 的侵袭和诱发,使之脆化,在拘束应力的作用下产生 裂纹。
淬硬引起开裂的原因: 形成淬硬的马氏体组织 焊接条件下形成的M是一脆硬组织,发生断裂消耗能量 较低,裂纹易形成和扩展。但不同成分和形态的M,对 裂纹的敏感性是不同的。组织对裂纹敏感性顺序 F或P→BL→ML→Bu→Bg→M-A→MT 淬硬会形成更多的晶格缺陷
氢的作用
氢是引起高强钢焊接冷裂纹重要因素之一,并具有延 迟特性。
预测某结构各部位 的焊接拘束应力比较困 难,采用拘束度作为预 测拘束应力的桥梁比较 方便。
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一、结晶裂纹
1、 产生机理
1)产生部位:结晶裂纹大部分都沿焊缝树 枝状结晶的交界处发生和发展的,常见沿 焊缝中心长度方向开裂即纵向裂纹,有时 焊缝内部两个树枝状晶体之间。对于低碳 钢、奥氏体不锈钢、铝合金、结晶裂纹主 要发生在焊缝上某些高强钢,含杂质较多 的钢种,除发生在焊缝之处,还出现在近 缝区上。
纵向裂纹
②热影响区中裂纹
③焊缝热影响区贯穿裂纹
3 、按产生本质分类
1)、热裂纹 (高温裂纹)
产生:热裂纹(高温裂纹)高温下产 生
–存特在征部:位:宏焊观缝看为, 沿主焊,热缝影的响轴区向成纵向
分布(连续或继续)也可看到缝横向裂 纹,裂口均有较明显的氧化色彩,表面 无光泽,微观看,沿晶粒边界(包括亚 晶界)分布,属于沿晶断裂性质
裂纹点
热裂纹
冷裂纹
产生温度
高温下产生
低温下产生
产生部位
焊缝、热影响区
热影响区、焊缝
宏观特征
沿焊缝的轴向成纵向 分布,也有横向分布, 断口具有发亮的金属光 裂口均有氧化色彩表 泽 面无光泽
微观特征
沿晶粒边界分布,属 晶间断裂,也有穿晶内
于沿晶断裂性质§5-2 焊接热裂纹
二、种类
各种不同类型的裂纹 ①焊缝中纵向裂纹②焊缝上横向裂纹
③热影响区纵向裂纹④热影响区横向裂 纹
⑤火口(弧坑)裂纹⑥焊道下裂纹
⑦焊缝内部晶间裂纹⑧焊趾裂纹
⑨热影响区焊缝贯穿裂纹⑩焊缝根部裂 纹
分 1、 类按:裂纹分布的走向分
①横向裂纹 ②纵向裂纹
③星形(弧形裂纹) 2、 按裂纹发生部位分
①焊缝金属中裂纹
2、焊接裂纹综合分析及判断 3、各种裂纹断口形貌特征
§5-1 概述
一、危害性
焊接结构产生裂纹轻者需要返修,浪 费人力、物力、时间,重者造成焊接结 构报废,无法修补。更严重者造成事故 、人身伤亡。如1969年有一艘5万吨的矿 石运输船在太平洋上航行时,断裂成两 段而沉没,在压力容器破坏事故中,有 很多都是由于焊接裂纹造成。因此,解 决研究焊接裂纹已成为当前主要课题。
在脆性温度区内焊缝的塑性用P表示,是温度的
函数,
,当在某一瞬时温度时有一个最
小的塑性值(Pmin)(出现液态薄膜时)受拉伸 应力所产生的变形用e表示,也是温度的函数 .
①如果拉伸应力所产生的变形随温度T 按曲线(1)变化,e随T按曲线(1)变 化。产生了△e变形量,但焊缝仍有△es 的塑性储备量即△es>0,不产生热裂纹 ②当按曲线2变化时,此时由拉伸应力所产生 的应变,恰好等于焊缝的最低塑性值,即处于 临界状态.
由于轧制母材内部 存在有分层的夹杂 物(特别是硫化物夹 杂物)和焊接时产 生的垂直轧制方向 的应力,使热影响 区附近地方产生呈 “台阶”状的层状 断裂并有穿晶发展 。
5)、应力腐蚀裂纹:
金属材料在某 些特定介质和拉 应力共同作用下 所产生的延迟破 裂现象,称应力 腐蚀裂纹。
三、热裂纹与冷裂纹的基本特
②脆性温度区(TB)内金属的塑性,TB 内金属的塑性越小,越易产生结晶裂纹 。 ③TB内随温度降低变形的增长率(拉伸应力 的增长率),临应变率CST越大,则表示材料的 热裂纹敏感性越小,越不易产生裂纹。
冷裂纹分类:
• 延迟裂纹:特点不在焊后立即出现,有 一段孕育期产生迟滞现象称延迟裂纹。
• 淬硬脆化裂纹(淬火裂纹):淬硬倾向 大的组织易产生这种裂纹(与氢含量关 系不大)。
• 低塑性脆化裂纹:在比较低的温度下, 由于收缩应变超过了材料本身的塑性储 备产生的裂纹称低塑性脆化裂纹。
延迟裂纹
4)、层状撕裂:
焊接裂纹及形成条件形成机 理
第五章 焊接裂纹
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节
概述 焊接热裂纹 焊接冷裂纹 再热裂纹 层状撕裂 应力腐蚀裂纹 焊接裂纹综合分析和判断
重点内容
1、裂纹的分类用一般特征 2、结晶裂纹的形成机理
2、焊接冷裂纹的形成机理, 特 征、影响因素,及其 防冶措施
晶 间 裂 纹
HAZ液化裂纹
多边化裂纹
2)、再热裂纹(消除应力处理裂 由于重新加热(纹热处)理)过程中产生
称再热裂纹—消除应力处理裂纹。
3)、冷裂纹
产生温度:温度区间在+100℃~-75℃之间 存在部位:多在热影响区,但也有发生在焊缝。 特征(断口):宏观断口具有发亮的金属光泽
的脆性断裂特征。 微观看:晶间断裂,但也可穿晶(晶内)断裂 ,也可晶间和穿晶混合断裂。
结 晶 裂 纹
2)、熔池各阶段产生结晶裂纹的 倾向
在焊缝金属凝固结晶的后期,低熔点共晶物 被排挤在晶界,形成一种所谓的“液态薄膜” ,在焊接拉应力作用下,就可能在这薄弱地带 开裂,产生结晶裂纹。
产生结晶裂纹原因:①液态薄膜
②拉伸应力
液态薄膜—根本原因
拉伸应力—必要条件
以低碳钢焊接为例可把熔池的结晶分 为以下三个阶段
1)、热裂纹分 • 结晶类裂纹:在凝固的过程--结晶过程中产生
• 高温液化裂纹:在高温下产生,钢材或多层
焊的层间金属含有低熔点化合物经重新溶化 ,在收缩应力作用下,沿奥氏体晶间发生开裂
• 多边化裂纹:产生温度低于固相线温度,存
在晶格缺陷(位错和空位),物理化学的不均匀 性,在应力作用下,缺陷聚集形成多边化边界, 使强度塑性下降,沿多边化边界开裂,多发生 纯金属或单相奥氏体合金焊缝。
①液固阶段:(1区 ②固液阶)段:这一区 也称为“脆性温度区 ”即图上a、b之间的 温度范围 ③固相阶段:也叫 完全凝固阶段
Tb—称为脆性温度区,在比区间易产生结晶裂纹,杂质较少的金属, Tb 小产生裂纹的可能性也小,杂质多的金属Tb大,产生裂纹的倾向也大
3)产生结晶裂纹的条件
如图纵座标表示温度,横坐 标表示由拉伸应力所产生的 变形(e)和金属的塑性(P ),脆性温度区的范围用Tb 表示上限是固液温度开始下 限固相线附近,或低于固相 线一段温度。
③按曲线(3)变化时,△e超过了焊缝塑性的
最低值, 产生裂纹
产生裂纹的条件
在脆性温度区焊缝所承受的拉伸 应力所产生的变形大于焊缝金属所 具有的塑性时产生裂纹即 ,高温 阶段晶间塑性变形能力不足以承受 当时所发生塑性应变量。
结论:
①脆性温度区间大小, TB大,拉应力作用时 间长,产生裂纹可能性大,决定于焊缝化学 成分,杂质性质与分布,晶粒大小。
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