不同热加工方法引起的缺陷种类及原因
热加工

• 熔焊又包括电弧焊、电渣焊、电子束焊、激光焊、气 焊、铝热焊。
• 电弧焊又包括药皮焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护电 弧焊、药芯焊丝电弧焊、等离子弧焊。 • 压焊包括锻焊、摩擦焊、冷压焊、电阻焊、高频焊、 爆炸焊、超声波焊、扩散焊。
• 钎焊包括火焰钎焊、烙铁钎焊、感应钎焊、电阻钎焊、 盐浴钎焊、炉中钎焊、真空钎焊。
• 的致密度就越差。反之,这个区域越小越容易 形成柱状晶。铸件的致密度就越好。
• 从图中可以清楚地看出:从金属液浇入铸型后开始冷 却(从4——2)。铸型被加热;当铸件已初形成(2— —1)时,继续冷却,就在散去大量热量后凝固成铸件。
此过程也是晶粒成长的过程。
• 凝固时间和速度是形成铸件的关键。砂型造型
(Ceq) 0.4% ~ 0.6% 时
淬硬倾向较大,焊接性能较差。一般需要预热。 (Ceq) 0.6% 时 淬硬倾向严重,焊接性能差。需要较高的预热温度 和严格的工艺措施。 。
冷裂纹敏感系数(%)
cm (C )
( Mn )
20
( Si )
30
(接冷裂纹敏感性系 数指标衡量。
国际焊接学会(IIW)推荐的碳当量公式
(Ceq ) (C )
( Mn )
6
(Cr ) ( Mo ) (V )
5
( Ni ) (Cu )
15
当碳当量 (Ceq) 0.4% 淬硬倾向小,焊接性能良好。
• (2)浇注速度: 浇得太慢,金属液降温过多, 易产生浇不到、冷隔、夹渣等缺陷;浇得太快, 型腔中气体来不及逸出易产生气孔,金属液的 动压力增大易造成冲砂、抬箱、跑火等缺陷。 浇注速度应根据铸件的形状、大小决定。
热处理常见缺陷分析与对策-学习总结

热处理常见缺陷分析与对策时 间:2020.10.28 学习人:吴俊 部 门:试验检测中心基本知识点:1、热处理缺陷直接影响产品质量、使用性能和安全。
2、热处理缺陷中最危险的是:裂纹。
有:淬火裂纹、延迟裂纹、冷处理裂纹、回火裂纹、时效裂纹、磨削裂纹和电镀裂纹。
其中生产中最常见的裂纹是纵火裂纹。
3、热处理缺陷中最常见的是:热处理变形,它有尺寸变化和形状畸变。
4、淬火获得马氏体组织,以保证硬度和耐磨性。
淬火后应进行回火,以消除残余应力,如W6Mo5Cr4V2应进行一次回火。
5、亚共析钢淬火加热温度: +(30-50)度。
6、高速钢应采用调质处理即淬火+高温回火。
7、回火工艺若控制不当则会产生回火裂纹。
8、热处理过热组织可通过多次正火或退火消除,严重过热组织则应采用高温变形和退火联合作用才能消除。
9、渗氮零件基本组织为回火索氏体。
其原始组织中若有大块F 或表面严重脱碳,则易出现针状组织。
10、有色金属最有效的强化手段是固溶处理和固溶处理+时效处理。
11、疲劳破坏有疲劳源区、裂纹疲劳扩展和瞬时断裂三个阶段。
12、高速钢的热组织为:共晶莱氏体,也有可能晶界会熔化。
13、应力腐蚀开裂的必要条件之一是:存在拉应力。
14、65Mn 钢第二类回火脆性温度区间为250-380。
钼能有效抑制第二类回火脆性。
15、热处理时发生的组织变化中,体积比容变化最大的是马氏体。
16、防止淬裂的工艺措施:等温淬火、分级淬火、水-油淬火和水-空气双液淬火。
17、高温合金热处理产生的特殊热处理缺陷有:晶间氧化、表面成分变化、腐蚀点、晶粒粗大及混合晶粒等。
18、感应加热淬火缺陷有:表层硬度低、硬化层深度不合格、变形大、残留应力大、尖角过热及软点与软带。
19、弹簧钢的组织状态一般为:T+M 。
20、氢脆条件:氢的存在、三项应力和对氢敏感的组织。
21、断裂有脆性断裂和韧性断裂。
绝大多数热处理裂纹属脆性断裂。
22、高碳钢淬火前应进行球化退火。
23、时效变形的主要影响因素有:化学成分、回火温度和时效温度。
热轧工序典型质量缺陷产生原因与预防措施

工艺参数设置不合理、工艺流程不完善等工艺因素是导致热轧工序质量缺陷的 重要原因。
详细描述
加热温度、轧制速度、道次压下量等工艺参数的设置对热轧产品的质量有显著 影响。工艺流程中的不合理之处,如冷却速度控制不当、轧制道次不足等,也 可能导致产品出现各种缺陷。
设备因素
总结词
设备故障、维护不当等设备因素是热轧工序中常见的质量缺 陷原因。
热轧工序典型质量缺陷产生 原因与预防措施
汇报人: 2024-01-08
目录
• 热轧工序简介 • 典型质量缺陷类型 • 产生原因分析 • 预防措施 • 案例分析 • 结论与展望
01
热轧工序简介
热轧工序的定义和重要性
定义
热轧工序是将金属材料在高温下 进行轧制的过程,目的是改变材 料的形状并获得所需的机械性能 。
钢材内部碳化物分布不均,导致钢材 性能不均一。
03
产生原因分析
原料因素
总结词
原料质量不均、成分偏析等原料因素 是导致热轧工序质量缺陷的主要原因 之一。
详细描述
原料的化学成分、微观组织结构、夹 杂物含量等因素可能影响热轧过程中 的流动性和变形行为,从而导致产品 出现裂纹、孔洞、夹杂等缺陷。
工艺因素
板形不良产生的原因可能是轧辊磨损严重、轧 制工艺参数设置不合理,或者是来料温度和厚 度波动过大。
厚度超差产生的原因可能是轧辊间隙调整不当 、轧制过程中张力控制不准确,或者是轧制润 滑条件不佳,导致金属流动不均匀。
预防措施实施效果评估
对于表面裂纹,通过优化轧制温 度和润滑条件,加强轧辊检查和 维护,可以显著减少裂纹的产生
2
针对这些质量缺陷,需要采取有效的预防措施, 如控制工艺参数、优化设备参数和加强质量检测 等。
热处理常见缺陷和对策

热处理常见缺陷和对策热处理的目的是通过加热和冷却使金属和合金获得期望的微观组织,以便改变材料的加工工艺性能或提高工件的使用性能,从而延长其使用寿命。
热处理工件的力学性能未能达到设计技术要求,是一种常见的热处理质量缺陷。
其原因有材料选择不当、材料有固有缺陷、热处理工艺不当、加热或冷却方式不当、热处理工艺执行不严等因素造成。
工件在使用过程中,承受不同载荷,在不同工作温度下工作,因而表现为不同的失效方式。
例如过量塑性变形、断裂、疲劳、蠕变、磨损、应力腐蚀等。
工件最重要的力学性能有硬度、抗拉强度、冲击韧度、蠕变性能、疲劳性能、耐腐蚀性能等。
这些性能合格与否,需要根据工件的服役条件和技术条件具体情况具体分析,热处理工作者要掌握热处理与这些性能指标的关系,清楚什么样的热处理工艺问题会引起什么样的性能缺陷,从而找到避免和解决问题的思路。
一、硬度不合格金属材料的硬度与其静拉伸强度和疲劳强度存在一定的经验关系,并与金属的冷成形性、切削加工性和焊接性能等加工工艺性能存在某种程度的关系;硬度试验不损坏工件,测试简单,数据直观,故而被广泛用作热处理工件的最重要的质量检验指标,不少工件还是其唯一的技术要求。
硬度不合格是最常见的热处理缺陷之一。
主要表现为硬度不足、淬火冷却速度不够、表面脱碳、钢材淬透性不够、淬火后残余奥氏体过多、回火不足等因素造成的。
淬火工件在局部区域出现硬度偏低的现象叫做软点。
软点区域的围观组织多为马氏体和沿原奥氏体晶界分布的托氏体混合组织。
软点或硬度不均匀通常是由于淬火加热不均匀或淬火冷却不均匀所引起。
加热时炉温不均匀,加热温度或保温时间不足是造成加热不均匀的主要原因。
冷却不均匀主要由于淬火冷时工件表面附着着淬火介质的气泡、淬火介质被污染(例如水中有油悬浮珠)或淬火介质搅动不充分所造成的。
此外,钢材组织过于粗大,存在严重偏析,大块碳化物或大块自由铁素体也会造成淬火不均匀形成软点。
1.1 软点淬火加热的目的是使工件在淬火过程中完成组织转变。
热处理缺陷

火力锅炉的热处理缺陷及预防措施热处理是火力锅炉制造过程中必不可少的一环,它可以改变钢材
的物理性质,提升其硬度、强度和耐腐蚀性等特性,提高锅炉的耐用
性和安全性。
然而,在热处理过程中也会存在一些缺陷,如果不及时
解决,就会对火力锅炉的质量和使用寿命产生不利影响。
一、热处理缺陷种类
1. 淬火裂纹:出现在淬火工艺中,使钢材表面出现开裂现象。
2. 热裂纹:出现在高温加热和冷却过程中,使钢材表面出现开裂。
3. 变形:由于热处理过程中的热膨胀和收缩,钢材会出现不同程
度的变形,使产品尺寸不符合要求。
二、预防措施
1. 合理设计:在热处理前,应该根据材料的特性和热处理工艺要
求合理设计工艺参数,减少变形、热裂纹和淬火裂纹的产生。
2. 严格监控:在热处理过程中,需要严格监控钢材的温度和冷却
速度,以及淬火工艺的水质和水温。
同时,应该对热处理设备进行定
期检查和维护,确保其正常运行。
3. 选择优质材料:选择优质的锅炉用钢材,可以有效降低热处理
缺陷的发生率,提高锅炉的质量和使用寿命。
综上所述,热处理缺陷虽然无法完全避免,但是在生产过程中可以通过加强管理和监督,优化工艺参数和选择优质材料等方法,最大限度地减少其产生。
加热工艺不当常产生的缺陷

加热工艺不当常产生的缺陷加热不当所产生的缺陷可分为:①由于介质影响使坯料外层组织化学状态变化而引起的缺陷,如氧化、脱碳、增碳和渗硫、渗铜等。
②由内部组织结构的异常变化引起的缺陷,如过热、过烧和未热透等。
③由于温度在坯料内部分布不均,引起内应力(如温度应力、组织应力)过大而产生的坯料开裂等。
下面介绍其中几种常见的缺陷,其余的可见有关的实例。
1.脱碳脱碳是指金属在高温下表层的碳被氧化,使得表层的含碳量较内部有明显降低的现象。
脱碳层的深度与钢的成分、炉气的成分、温度和在此温度下的保温时间有关。
采用氧化性气氛加热易发生脱碳,高碳钢易脱碳,含硅量多的钢也易脱碳。
脱碳使零件的强度和疲劳性能下降,磨损抗力减弱。
2.增碳经油炉加热的锻件,常常在表面或部分表面发生增碳现象。
有时增碳层厚度达 1.5~1.6mm,增碳层的含碳量达1%(质量分数)左右,局部点含碳量甚至超过2%(质量分数),出现莱氏体组织。
这主要是在油炉加热的情况下,当坯料的位置靠近油炉喷嘴或者就在两个喷嘴交叉喷射燃油的区域内时,由于油和空气混合得不太好,因而燃烧不完全,结果在坯料的表面形成还原性的渗碳气氛,从而产生表面增碳的效果。
增碳使锻件的机械加工性能变坏,切削时易打刀。
3.过热过热是指金属坯料的加热温度过高,或在规定的锻造与热处理温度范围内停留时间太长,或由于热效应使温升过高而引起的晶粒粗大现象。
碳钢(亚共析或过共析钢)过热之后往往出现魏氏组织。
马氏体钢过热之后,往往出现晶内织构,工模具钢往往以一次碳化物角状化为特征判定过热组织。
钛合金过热后,出现明显的β相晶界和平直细长的魏氏组织。
合金钢过热后的断口会出现石状断口或条状断口。
过热组织,由于晶粒粗大,将引起力学性能降低,尤其是冲击韧度。
一般过热的结构钢经过正常热处理(正火、淬火)之后,组织可以改善,性能也随之恢复,这种过热常被称之为不稳定过热;而合金结构钢的严重过热经一般的正火(包括高温正火)、退火或淬火处理后,过热组织不能完全消除,这种过热常被称之为稳定过热。
热轧工序典型质量缺陷产生原因与预防措施

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4、宽窄印 起 因:1、热轧 2、冷轧。 定 义:轧制宽度由窄变宽时,宽卷发生与轧制平行的光泽差。 特 征:光泽差异发生在铝板、铝卷的全长及上下两面。 发生原因及防止对策: 1、铝卷的宽出部分将工辊的被覆物转印在上面。 2、轧制时应先宽后窄进行。 3、换辊。
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5
5、边部粘铝 缺陷名称:边部粘铝。 起 因:热轧。 定 义:物料间棱与面,或面与面接触后发生的相对滑动或润滑不足在材料表面造成的成束(或)组 分布的伤痕。 特 征:辊道粘铝或润滑不足产生的粘铝在板材边部,从在板材边部形成贯穿性的白条。 发生原因及防止对策: 1、减小该道次的压下量。 2、定期打磨辊道,使辊道光洁。 3、调整乳液的喷射角度及喷射量。 4、提高乳液浓度、润滑脂,增加乳液的润滑性。
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7、黑皮残留 起 因:1、铸造。2、热轧。 定 义:锭坯两侧的铸造面(小面),在轧制板宽的两侧残留痕迹。 特 征:板宽两侧数十毫米(mm)的宽度,与轧制方向平行的痕迹。黑皮的宽度随铸锭侧面的断面形状而 改变,若断面的侧面曲率半径较小的话,黑皮宽度变宽。 发生原因及防止对策: 1、锭坯侧表面铣面; 2、控制立辊滚边量; 3、控制粗轧跑偏。
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6、啃辊印 起 因:1、热轧;2、冷轧。 定 义:由于轧辊在抽出或抽入时啃伤,导致轧制后板材表面产生横向的印痕。 特 征:在卷材表面上,出现周期性横向条痕,后续轧制难以去除。 发生原因及防止对策: 1、换辊时应先将支承辊升降到位,后进行出入工作辊。 2、轧机液压保持稳定,保证工作辊与支承辊不发生相对位移。
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2、乳液痕 起 因:热轧工序。 定 义:铝板、铝卷的表面有脏的乳液等异物附著,或再经轧制而产生的瑕疵。 特 征:呈现黑色或灰色,出现在与轧制平行方向的细长形,可以用布擦去,但通常在表层内。 阳极处理后会明显化,碱洗或抛光会消失,若是铝卷卷取时有乳液卷入,则铝卷表面及反面会有同一形 状的缺陷出现。
材料加工过程中的主要缺陷及产生原因

材料加工过程中的主要缺陷及产生原因材料在冷热加工中会出现缺陷在服役过程中由于疲劳、应力、腐蚀、蠕变或操作不当也会出现各种缺陷。
一铸件中的缺陷及其产生的原因将熔化的液态金属浇入铸型的工艺称为铸造由铸造得到的毛柸或直接得到的零件称为铸件。
以铸件为例铸造过程中常见的作为无损检测对象的缺陷主要有气孔、缩孔、夹砂、夹渣、裂纹、冷裂纹、夹杂物、白点等。
1.1气孔气孔是钢液中的气体没有浮出来而残留在钢中或者是铸型和型芯产生的气体浸入到液中形成的。
直径在0.2-0.3mm的称为针孔大于此直径的称为气孔。
1.2夹砂夹砂主要是由于铸件表面的砂粒和高温熔液接触型砂内的水分被气化形成一定的压力使砂型表面破裂沙硕剥离后混入钢中所形成的。
另外浇铸速度过快时会造成金属熔液对铸型的冲击加剧产生冲砂。
它们都是由于砂子渗入铸件内部而产生的缺陷因此夹砂也称为冲砂。
夹砂多数都是分散存在的。
夹砂比气孔略有棱角但超声波探伤时和气孔反射近似反射波相对比较弱。
1.3缩孔与缩松缩孔是凝固过程中熔液供给不足时产生的如果形成细小而分散的孔则成为缩松。
超声波探伤和缩松方向一致的可能性较多其缺陷反射波相对比较分散其优点是能准确确定缩孔的埋藏深度。
因此多数情况是射线和超声波两种方法共同使用时效果最佳。
1.4 夹渣当浇口形状设计不当在钢液中混入熔渣后又随钢水注入铸型中熔渣没有完全浮上来便会形成夹渣。
1.5 铸造裂纹当铸件的各个部分冷却速度不同时就会产生内应力当此内应力超过该温度下的强度极限时便会造成铸件的撕裂而形成裂纹。
裂纹是铸件缺陷中最需要引起注意的。
铸件裂纹分为热裂纹和冷裂纹。
热裂纹是铸件凝固末期接近固相线的高温1300℃下形成的。
热裂纹形成于表面断口由于受空气和气体的氧化作用呈深蓝黄色或黑蓝色。
冷裂纹是较低温度下260℃由于收缩应力和组织应力的综合作用铸件的内应力超过合金的强度极限而产生的。
1.6 夹杂物锻件中的夹杂物是锻件中最常见的缺陷按夹杂物来源划分可将夹杂物分为内在夹杂物和外来夹杂物。
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目录一、锻造产生的缺陷及原因 (2)二、铸造产生的缺陷及原因 (5)三、焊接产生的缺陷及原因 (6)四、渗氮产生的缺陷及原因 (9)五、渗氮产生的缺陷及原因 (11)六、淬火产生的缺陷及原因 (13)七、退火和正火产生的缺陷及原因 (15)八、回火产生的缺陷及原因 (16)不同热加工方法引起的缺陷种类及原因热加工工艺包括锻造、铸造、焊接、热处理等,由于加工工艺、工件材料及操作者操作熟练程度的不同,会产生许多缺陷。
下面就不同热加工方法所引起的缺陷种类及原因进行分析。
一、锻造产生的缺陷及原因锻造工艺不当产生的缺陷通常有以下几种1.大晶粒大晶粒通常是由于始锻温度过高和变形程度不足、或终锻温度过高、或变形程度落人临界变形区引起的。
铝合金变形程度过大,形成织构;高温合金变形温度过低,形成混合变形组织时也可能引起粗大晶粒,晶粒粗大将使锻件的塑性和韧性降低,疲劳性能明显下降。
2.晶粒不均匀晶粒不均匀是指锻件某些部位的晶粒特别粗大,某些部位却较小。
产生晶粒不均匀的主要原因是坯料各处的变形不均匀使晶粒破碎程度不一,或局部区域的变形程度落人临界变形区,或高温合金局部加工硬化,或淬火加热时局部晶粒粗大。
3.冷硬现象变形时由于温度偏低或变形速度太快,以及锻后冷却过快,均可能使再结晶引起的软化跟不上变形引起的强化(硬化),从而使热锻后锻件内部仍部分保留冷变形组织。
这种组织的存在提高了锻件的强度和硬度,但降低了塑性和韧性。
4.裂纹裂纹通常是锻造时存在较大的拉应力、切应力或附加拉应力引起的。
裂纹发生的部位通常是在坯料应力最大、厚度最薄的部位。
如果坯料表面和内部有微裂纹、或坯料内存在组织缺陷,或热加工温度不当使材料塑性降低,或变形速度过快、变形程度过大,超过材料允许的塑性指针等,则在撤粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲和挤压等工序中都可能产生裂纹。
5.龟裂龟裂是在锻件表面呈现较浅的龟状裂。
引起龟裂的原因:①原材料合Cu等易熔元素过多。
②高温长时间加热时,钢料表面有铜析出、表面晶粒粗大、脱碳、或经过多次加热的表面。
③燃料含硫量过高,有硫渗人钢料表面。
6.飞边裂纹飞边裂纹是模锻及切边时在分模面处产生的裂纹。
飞边裂纹产生的原因:①在模锻操作中由于重击使金属强烈流动产生穿筋现象。
②镁合金模锻件切边温度过低;铜合金模锻件切边温度过高。
7.分模面裂纹分模面裂纹是指沿锻件分模面产生的裂纹。
原材料非金属夹杂多,模锻时向分模面流动与集中或缩管残余在模锻时挤人飞边后常形成分模面裂纹。
8.折叠折叠是金属变形过程中已氧化过的表层金属汇合到一起而形成的。
它可以是由两股(或多股)金属对流汇合而形成;也可以是由一股金属的急速大量流动将邻近部分的表层金属带着流动,两者汇合而形成的;也可以是由于变形金属发生弯曲、回流而形成;还可以是部分金属局部变形,被压人另一部分金属内而形成。
折叠与原材料和坯料的形状、模具的设计、成形工序的安排、润滑情况及锻造的实际操作有关。
9.穿流穿流是流线分布不当的一种形式。
在穿流区,原先成一定角度分布的流线汇合在一起形成穿流,并可能使穿流区内、外的晶粒大小相差较为悬殊。
穿流产生的原因与折叠相似,是由两股金属或一股金属带着另一股金属汇流而形成的,但穿流部分的金属仍是一整体,穿流使锻件的力学性能降低,尤其当穿流带两侧晶粒相差较悬殊时,性能降低较明显。
10.锻件流线分布不顺锻件流线分布不顺是指在锻件低倍上发生流线切断、回流、涡流等流线紊乱现象。
如果模具设计不当或锻造方法选择不合理,预制毛坯流线紊乱;工人操作不当及模具磨损而使金属产生不均匀流动,都可以使锻件流线分布不顺。
流线不顺会使各种力学性能降低,因此对于重要锻件,都有流线分布的要求。
11.铸造组织残留铸造组织残留主要出现在用铸锭作坯料的锻件中。
铸态组织主要残留在锻件的困难变形区。
锻造比不够和锻造方法不当是铸造组织残留产生的主要原因。
铸造组织残留会使锻件的性能下降,尤其是冲击韧度和疲劳性能。
12.碳化物偏析级别不符要求碳化物偏析级别不符要求主要出现于莱氏体工模具钢中。
主要是锻件中的碳化物分布不均匀,呈大块状集中分布或呈网状分布。
造成这种缺陷的主要原因是原材料碳化物偏析级别差,加之改锻时锻比不够或锻造方法不当,具有这种缺陷的锻件,热处理淬火时容易局部过热和淬裂,制成的刃具和模具使用时易崩刃。
13.带状组织带状组织是铁素体和珠光体、铁素体和奥氏体、铁素体和贝氏体以及铁素体和马氏体在锻件中呈带状分布的一种组织,它们多出现在亚共折钢、奥氏体钢和半马氏体钢中。
这种组织,是在两相共存的情况下锻造变形时产生的带状组织能降低材料的横向塑性指针,特别是冲击韧性。
在锻造或零件工作时常易沿铁素体带或两相的交界处开裂。
14.局部充填不足局部充填不足主要发生在筋肋、凸角、转角、圆角部位,尺寸不符合图样要求。
产生的原因:①锻造温度低,金属流动性差;②设备吨位不够或锤击力不足;③制坯模设计不合理,坯料体积或截面尺寸不合格;④模膛中堆积氧化皮或焊合变形金属。
15.欠压欠压指垂直于分模面方向的尺寸普遍增大,产生的原因可能是:①锻造温度低。
②设备吨位不足,锤击力不足或锤击次数不足。
16.错移错移是锻件沿分模面的上半部相对于下半部产生位移。
产生的原因可能是:①滑块(锤头)与导轨之间的间隙过大;②锻模设计不合理,缺少消除错移力的锁口或导柱;③模具安装不良。
17.轴线弯曲锻件轴线弯曲,与平面的几何位置有误差。
产生的原因可能是:①锻件出模时不注意;②切边时受力不均;③锻件冷却时各部分降温速度不一;④清理与热处理不当。
二、铸造产生的缺陷及原因1、铸件化学成分不合格这类缺陷产生的原因主要为:炉料配比不正确,炉料质量差,对炉料没有正确地进行化学分析;熔炼过程中,铁水氧化严重,金属元素烧损较大等。
2、铸件性能不合格原因为:由化学成分不合格,导致物理和力学性能不合格;金属熔炼中,控制不当,金属中气体、夹杂物含量太高,破坏了组织的连续性,导致力学性能降低。
3、石墨漂浮球墨铸铁断口上有一层密集的石墨,与正常组织有一明显的分界线,这种缺陷称为石墨漂浮。
它常出现在铸件厚大断面的上表面、砂芯的下表面和铸件的死角处。
其石墨形态为菊花状或开花状,产生的原因主要为铸件的壁厚太大,冷却速度太慢,球化剂过量而引起的。
4、石墨粗大铸件加工后,在加工表面上有均匀分布并充满石墨的孔洞,称为石墨粗大。
加工表面成灰黑色,断口晶粒粗大,力学性能下降,气压试验时有渗漏现象。
产生原因为铁液中促进石墨化元素太多,碳当量太高或孕育剂使用过量,导致铁水在凝固过程中析出大量的片状石墨。
其石墨形态一般为星状,即F形石墨。
由于铸铁组织的遗传性,金属炉料中过多使用组织粗大的生铁锭,造成石墨粗大缺陷;5、偏析铸件整体或部分区域出现化学成分、金相组织不均匀的缺陷称为偏析。
其产生原因主要为合金结晶温度范围宽,而低熔点成分太多,当凝固时间太长时,使先结晶的部分含有较多的高熔点成分,后结晶部分含有较多的低熔点成分,造成偏析缺陷。
6、白口组织铸件断面出现亮白色的组织,并且很难进行机械加工,这种缺陷叫白口缺陷。
一般位于铸件的薄壁处、棱角或边沿。
其产生原因是铁水的碳当量太低,铁水凝固时析出渗碳体导致铸件产生白口缺陷;铁水氧化严重,使铁水中的促进石墨化元素大量烧损,或孕育剂太小,使实际加入量减少,导致渗碳体的析出,形成白口缺陷;铸件壁厚不均,或冷铁使用不当,造成白口组织缺陷的形成;铸型分型面不平整,使铸件产生的飞边冷速过快,导致铸件边缘产生白口缺陷。
三、焊接产生的缺陷及原因焊接过程中在焊接接头中产生的未焊透、未熔合、夹渣、气孔、咬边、焊瘤、烧穿、偏析、未填满、焊接裂纹等金属不连续、不致密或连接不良的现象1.咬边咬边是指沿着焊趾,在母材部分形成的凹陷或沟槽, 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,降低结构的承载能力,同时还会造成应力集中,发展为裂纹源。
2.焊瘤焊瘤焊缝中的液态金属流到加热不足未熔化的母材上或从焊缝根部溢出,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势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,可能造成流动物堵塞。
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。
3.凹陷凹坑指焊缝表面或背面局部的低于母材的部分。
凹坑多是由于收弧时焊条(焊丝)未作短时间停留造成的(此时的凹坑称为弧坑),仰立、横焊时,常在焊缝背面根部产生内凹。
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。
4.未焊满未焊满是指焊缝表面上连续的或断续的沟槽。
填充金属不足是产生未焊满的根本原因。
规范太弱,焊条过细,运条不当等会导致未焊满。
未焊满同样削弱了焊缝,容易产生应力集中,同时,由于规范太弱使冷却速度增大,容易带来气孔、裂纹等。
防止未焊满的措施:加大焊接电流,加焊盖面焊缝。
5.烧穿烧穿是指焊接过程中,熔深超过工件厚度,熔化金属自焊缝背面流出,形成穿孔性缺。
焊接电流过大,速度太慢,电弧在焊缝处停留过久,都会产生烧穿缺陷。
工件间隙太大,钝边太小也容易出现烧穿现象。
烧穿是锅炉压力容器产品上不允许存在的缺陷,它完全破坏了焊缝,使接头丧失其联接飞及承载能力。
选用较小电流并配合合适的焊接速度,减小装配间隙,在焊缝背面加设垫板或药垫,使用脉冲焊,能有效地防止烧穿。
6.气孔气孔是指焊接时,熔池中的气体未在金属凝固前逸出,残存于焊缝之中所形成的空穴。
气孔的主要原因母材或填充金属表面有锈、油污等,焊条及焊剂未烘干会增加气孔量,因为锈、油污及焊条药皮、焊剂中的水分在高温下分解为气体,增加了高温金属中气体的含量。
焊接线能量过小,熔池冷却速度大,不利于气体逸出。
焊缝金属脱氧不足也会增加氧气孔。
7.夹渣夹渣是指焊后溶渣残存在焊缝中的现象。
夹渣产生的原因a.坡口尺寸不合理;b.坡口有污物;c.多层焊时,层间清渣不彻底;d.焊接线能量小;e.焊缝散热太快,液态金属凝固过快;f.焊条药皮,焊剂化学成分不合理,熔点过高;g. 钨极惰性气体保护焊时,电源极性不当,电、流密度大, 钨极熔化脱落于熔池中。
h.手工焊时,焊条摆动不良,不利于熔渣上浮。
可根据以上原因分别采取对应措施以防止夹渣的产生。
8.未焊透未焊透指母材金属未熔化,焊缝金属没有进人,接头根部的现象未焊透的原因:(1)焊接电流小,熔深浅。