35MnB钢活塞杆焊接裂纹分析
直缝焊管用钢焊缝开裂原因分析
焊接裂纹分析
Creq Cr Mo 1.5Si 0.5Nb%
（A＋δ）双相不锈钢焊缝（4） 以Nieq做纵坐标，Creq做横坐标，绘出舍夫勒图 （Saeffler）。从图上可得知δ相大致的含量。
2 力学因素对产生结晶裂纹的影响（1）
力是产生裂纹的必要条件之一。焊 接时脆性温度区内金属的塑性ε只要大于 脆性温度区内金属所承受的拉伸应变 pmin即可产生裂纹。
1） 硫、磷：S、P可扩大Fe的结晶区间（图5－21），并能与 Fe形成多种低熔点共晶。
合金因素对产生结晶裂纹的影响（3）
某种元素在钢中的偏析度K
K [x]界 [x]轴 * 或用K′表示
[ x ]0
K和K′值越大偏析越严重。
K' [x]界 [ x]轴
S和P是钢中极易偏析的元素（表5－3），即使存在微量也 会产生热裂纹，对产生裂纹倾向很大。
δ相一般控制在5％为佳。δ相多少可用金相法和磁性法测 定，过多的δ相降低焊缝的耐蚀性。
（A＋δ）双相不锈钢焊缝（3）
Cr是铁素体形成元素，Ni是扩大A体元素，控制A体不锈 钢中Cr、Ni含量可调整焊缝中δ相比例。考虑到其它元素的影 响，引入“镍当量Nieq”
Nieq Ni 30C 0.5Mn%
热裂纹（2） 热裂纹一般沿晶界开裂，裂纹周围有氧化色。
热裂纹（3） 热裂纹有与液膜有关的裂纹和与液膜无关的裂纹两大类。
热裂纹（4）
根据开裂时的温度区间和开裂原因，热裂纹又可分为： （1）结晶裂纹（凝固裂纹）
在固相线附近，已凝固的金属收 缩，残余液态金属不足以填充这个空 间，在应力作用下发生沿晶开裂（图5 －5）。裂纹的横断面上有氧化色。
*抗裂性
在整个结晶过程中，从液到固可分 为三个阶段：
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。
焊接裂纹分析范文
焊接裂纹分析范文焊接是一种常见的金属连接方法，广泛应用于各个行业。
然而，在焊接过程中，裂纹是一个常见的缺陷，会影响焊接接头的性能和使用寿命。
因此，对焊接裂纹进行分析和研究具有重要意义。
焊接裂纹是指焊缝或邻近区域的金属材料中出现的断裂现象。
裂纹通常分为热裂纹和冷裂纹两种类型。
热裂纹主要发生在焊接过程中由于金属的热收缩不均匀而产生的，冷裂纹则是焊接后由于加热和冷却过程中的残余应力而形成的。
焊接裂纹的形成机理复杂多样。
首先，焊接过程中产生的热应力和残余应力是裂纹形成的主要原因之一、焊接过程中，金属材料受到热输入和冷却的影响，因此会产生较大的热应力和残余应力。
如果材料的强度不足以承受这些应力，就会导致裂纹的形成。
其次，金属材料的化学成分和物理性质也会对焊接裂纹的形成起到一定的影响。
例如，焊接不同材料的金属时，由于两种金属的化学成分和热膨胀系数的不同，容易产生裂纹。
另外，材料的韧性和硬度也会影响焊接裂纹的形成。
韧性较好的材料相对较难产生裂纹，而硬度较高的材料容易产生裂纹。
此外，焊接过程中的工艺参数和焊接接头的设计也会影响焊接裂纹的形成。
焊接时，保持合适的焊接电流和热输入，可以减少热应力和残余应力，从而减少裂纹的产生。
同时，在焊接接头的设计过程中，要考虑到应力集中区域的减少，避免出现应力集中点，从而减少裂纹形成的可能性。
对焊接接头进行裂纹分析的方法有很多种。
常见的方法包括焊接裂纹观察、金相显微镜观察和断口分析。
焊接裂纹观察通常使用裂纹检测方法，如荧光检测和超声波检测等，通过观察和记录裂纹的形态和参数来进行分析。
金相显微镜观察是通过对焊接接头的显微组织进行观察，来判断是否存在裂纹。
断口分析则是通过对焊接接头的断口进行观察和分析，来判断其是否存在裂纹和裂纹的形成原因。
根据裂纹分析的结果，可以采取相应的措施来防止和修复焊接裂纹。
例如，可以通过改变焊接工艺参数来减少热应力和残余应力的作用，从而降低裂纹的风险。
另外，可以采用预热和后热处理等方法来改善焊接接头的性能，并减少裂纹的产生。
钢材焊接裂纹成因与防治措施夏萍1
钢材焊接裂纹成因与防治措施夏萍1发布时间：2021-09-07T08:30:35.810Z 来源：《中国科技人才》2021年第17期作者：夏萍1 郁兆明2[导读] 随着当今社会地不断发展和进步，人们对于生活的要求也在不断地提高之中，而作为当今社会中非常重要的钢铁行业来说同样也是如此。
1中天钢铁集团有限公司江苏常州 213000；2中车常州车辆有限公司江苏常州 213000摘要：随着当今社会地不断发展和进步，人们对于生活的要求也在不断地提高之中，而作为当今社会中非常重要的钢铁行业来说同样也是如此。
在我国目前的钢铁行业中，焊接是一种非常常见的工艺技术，通过良好的焊接能够有效将钢材加工成为自己需要的形状以及外观。
人们如今对于焊接的需求也在不断提高，现如今的焊接也正朝着大型化、大容量和高参数的方向发展，在这样的背景之下若是出现焊接结构的问题，那么对于整体都会造成严重的影响。
其中最为严重的问题就是产生裂缝，绝大多数的焊接裂缝都是来自于不规范的焊接工艺。
关键词：钢材焊接；裂纹成因；防治措施Abstract：With the continuous development and progress of today's society，people's requirements for life are constantly improving，and the same is true for the very important steel industry in today's society. In my country's current steel industry，welding is a very common process technology，and good welding can effectively process steel into the shape and appearance you need. People’s demand for welding is also increasing. Nowadays，welding is also developing in the direction of large-scale，large-capacity and high-parameters. Under such a background，if there is a problem with the welding structure，it will cause serious problems for the whole. Impact. The most serious problem is the generation of cracks. The vast majority of welding cracks are caused by irregular welding processes.Keywords：steel welding；causes of cracks；prevention measures引言：在进行钢材焊接的过程中若是出现了裂缝那么对于整体焊接的质量都会造成严重的损害，在焊接时工作人员的错误操作以及存在焊接应力等一系列原因都是造成焊接裂缝的原因。
不锈钢无缝管焊接裂纹的原因
不锈钢无缝管焊接裂纹的原因不锈钢无缝管焊接裂纹的原因可能包括以下几点：1.热裂纹：热裂纹是焊接冷却过程中高温阶段产生的裂纹，主要存在于焊接金属中，少量存在于近缝部。
分为结晶（凝固）裂纹、液化裂纹和多边化裂纹。
其中晶体裂纹是常见的裂纹，主要发生在杂质元素多的碳钢焊接中。
2.再热裂纹：厚板焊接结构消除应力处理过程中，在热影响区的粗晶区存在不同程度的应力集中时，由于应力松弛所产生附加变形大于该部位的蠕变塑性，则产生再热裂纹。
产生温度通常在为550℃～650℃。
3.冷裂纹：焊接接头冷却到较低温度下（对于钢来说在M。
温度以下）产生的裂纹称为冷裂纹。
冷裂纹可在焊后立即出现，也有可能经过一段时间（几小时、几天甚至更长时间）才出现，这种裂纹又称延迟裂纹，它是冷裂纹中比较普遍的一种形态，具有更大的危险性。
4.应力腐蚀裂缝：某些焊接结构（如容器和管道等），在腐蚀介质和应力的共同作用下产生的延迟开裂；在任何温度下可发生；裂纹发生的位置通常位于焊缝和热影响区；裂纹形态为沿晶或穿晶。
5.层状撕裂：主要是由于钢板中存在分层的夹杂物（沿轧制方向），在焊接时产生垂直于轧制方向的应力，致使在热影响区或稍远的地方，产生“台阶”式层状开裂；产生温度通常在约400℃以下；裂纹发生的位置通常位于热影响区附近；裂纹形态为穿晶或沿晶。
6.工艺不良：不锈钢焊接过程中，如果焊接参数设置不当、热输入过大或者焊接速度过快，都可能导致焊接区域内应力过高，从而导致裂纹的产生。
7.材质问题：不锈钢本身性质不佳，如果存在夹杂物、气孔等缺陷，那么焊接时这些缺陷就会聚集在一起，形成较大的缺陷区域，从而导致裂纹的产生。
8.环境因素影响：不锈钢焊接时，环境的氧气、水分等物质会对焊接区域的化学成分产生影响。
如果焊接区域处于高温高压环境下，比如制备压力容器时，热应力增大，易导致裂纹的产生。
为了防止不锈钢无缝管焊接出现裂纹，应严格按照操作规程进行焊接，选用合格的焊材，避免在环境恶劣的条件下进行焊接。
焊接裂纹分析.doc
焊接裂纹随着钢铁、石油化、，舰船和电力等工业的发展，在焊接结构方面都趋向大型化、大容量和高参数的方向发展，有的还在低、深冷、腐蚀介质等环境下工作。
因此，各种低合金高强钢，中、高合金钢，超高强钢，以及各种合金材料的应用日益广泛。
但是随着这些钢种和合金材料的应用，在焊接生产上带来了许多新的的问题，其中较为普遍而又十分严重的就是焊接裂纹。
一、焊接裂纹的危害性焊接裂纹不仅给生产带来许多困难，而且可能带来灾难性的事帮。
据统计，世界上焊接结构所出现各种事故中，除少数是由于设计不当、选材不合理和运行操作上的问题之外，绝大多数是由裂纹而引起的脆性破坏。
因此，裂纹是引起焊接结构发生破坏事故的主要原因。
压力容器的破坏事帮常常造成巨大的损失。
焊接结构中裂纹问题危害甚大，已造成世界各国所关注的课题。
二、焊接裂纹分类及其一般特征在焊接生产中由于钢种和结构的类型不同，可能出现各种裂纹。
裂纹的形态和分布特别征都是很复杂的，有焊缝的表面裂纹、内部裂纹，有热影响区的横向、纵向裂纹，有焊缝和焊道下的深埋裂纹、也有在弧坑处出现的所谓弧坑（火口）裂纹。
值得注意的是，裂纹有时出现在焊接过程中，也有时出现在放置或运行过程中，也就是所谓的延迟裂纹。
因为这种裂纹在生产中无法检测，所以这种裂纹的危害性就更为严重。
总而言之，焊接生产中所遇到的裂纹有多种多样，按产生裂纹的本质来分，林体上可分为五大类。
1、热裂纹（Hot Cracking）热裂纹是在焊接时高温下产生的，故称热裂纹。
特征：是沿原奥氏体晶界开裂，根据所焊金属的材料不同（低合金高强钢、不锈钢、铸铁、铝合金和某些特种金属等）。
产生热裂纹的形态、温度区间和主要原因也各有不同。
因此，又把热裂纹分为结晶裂纹、液化裂纹和多边化裂纹等三类。
a：结晶裂纹焊缝结晶过程中，在固相线附近，由于凝固金属的收缩，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，故称结晶裂纹。
多数情况下，在发生裂纹的焊缝断面上，可以看到有氧化的彩色，说明这种裂纹是在高温下产生的。
化工设备中异种钢焊接接头焊接裂纹形成原因分析及解决方法
《装备维修技术》2021年第15期化工设备中异种钢焊接接头焊接裂纹 形成原因分析及解决方法符 治（中核集团西安核设备有限公司，陕西 西安 710021）摘 要：本文对不锈钢复合板（基材）与不锈钢接管的焊接产生裂纹的原因进行了定性分析，提出了选择合适的焊接材料、改变坡口形式、调整焊接顺序和增加中间消除应力热处理这4项防止裂纹产生的措施。
关键词：化工设备；钢焊；原因分析1.前言压力容器的直径、选用材料的厚度都向大、厚的方向发展，为了减低设备制造成本，很多的高温、高压以及有腐蚀要求的设备采用了低合金钢/不锈钢的复合钢板。
设备主体为低合金钢/不锈钢复合钢时设备上的小直径接管内壁无法进行不锈钢层的堆焊，对于小接管部件通常为不锈钢材质锻件或管材。
在不锈钢接管与设备本体焊接过程中，当焊接应力累积达到或超过复合钢板的基层材料的抗拉强度值时会产生焊接裂纹。
图1为我公司制造的某台设备焊接后产生的裂纹被清除后的示意图。
本文从异种钢焊接的特性分析了裂纹产生了原因及解决办法。
图12.异种材料的焊接性2.1金属的冶金相容性 [1]金属材料焊接过程中的相容性指被焊母材在微观方面的差别，例如晶粒的类别、原子大小等方面的差别；这种差别与被焊金属材料在液态、固态不同的状态下的相容性和焊接过程中是否会产生金属间化合物有关。
2.2金属物理性能的差异奥氏体不锈钢的线膨胀系数、热导率都与低合金钢差异比较大。
物理性能的差异越大焊接时产生的应力和变形越大，在应力作用下可能产生裂纹；焊接过程中两侧金属熔化不一致造成焊接困难；奥氏体不锈钢无磁性，低合金钢有磁性，易出现焊接过程中电弧不稳定，影响焊缝成形及焊接过程中电弧偏向低合金钢侧，使得低合金钢的热影响区吸收的热量集中。
2.3 拘束度容器上接管以插入式结构的拘束度最大，接管中心线与设备中心线平行或有一定的角度拘束度其次；2.4 焊接过程中的冶金因素[2]由于奥氏体熔敷金属与铁素体在钢的化学成分上有较大差别，焊接后熔合区存在着C、Cr、Ni等元素较大的浓度梯度。
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35MnB钢活塞杆焊接裂纹分析
摘要：35MnB钢采用转炉+LF精炼+VD+小方坯连铸+小型连扎工艺生产，但在生产中发现，部分炉次成品材探伤不合格、表面出现裂纹。
通过夹杂物检验、探伤定位以及扫描电镜分析对35MnB钢表面出现轴向裂纹的成因进行了分析。
结果表明：裂缝是由连铸坯卷渣造成的。
关键词：35MnB钢表面裂纹氧化物扫描电镜
35MnB钢是以锰、硼代替铬、镍的一种低合金结构钢。
微量硼加入钢中可显著提高淬透性，节约大量贵重合金元素，还可获得良好的综合力学性能。
经调质处理后，35MnB钢可获得回火索氏体组织，具有良好的强度与塑性、韧性配合，广泛用于对淬透性和冲击韧度有较高要求的使用环境，如汽车的轴和联轴节等受力部件。
因此，本文针对部分批次出现裂纹的缺陷进行分析，找出原因。
1 理化检验
1.1化学成分分析
采用斯派克M8型直读光谱仪分析了钢材的化学成分，结果见表1，可见符合Q/XGSZ494-2016对35MnB钢的技术要求。
表1 35MnB钢的化学成分(质量分数)
元素C
M
n
S
i
P S B
样品
0.
44
1.
12
0.
29
0.0
16
0.0
23
0.
0004
技术
协
议0.
42～
0. 46
1.
00～
1.
20
0.
15～
0.
35
≤0
.030
0.0
10～
0.0
25
≤
0.25
1.2宏观检验
试样经活塞杆摩擦焊接后UT探伤不合格，然后切除掉不合格焊接区域后重新再次进行摩擦焊接，经UT探伤后仍然发现不合格刨切的金相试样。
试样形貌见图1。
35MnB钢纵向
焊接缝
图1试样形貌
1.3金相分析
试样腐蚀前观察：裂纹附近有大量的氧化物夹杂，氧化物聚集串链状分布，氧化物夹杂
为浅灰色。
详情见图2。
图片2 试样腐蚀前
试样腐蚀后观察：裂纹处组织为珠光体和铁素体，裂纹两侧存在贫碳区域，氧化物两侧为完全铁素体、成条带分布。
详情见图3。
图3 试样腐蚀后
1.4扫描电镜分析
用线切割机截取断口裂纹源处试样置于无水乙醇溶液中经超声波清洗后，采用扫描电镜进行微观检验。
裂纹起源于条带处，条带呈倾斜、较光滑面，经对条带多处大、小面积能谱
成分分析，条带主要为5～30μm的Al
2O
3
夹杂物颗粒聚集带。
条带两边高、低断
口面较平整，未发现易引起开裂的非金属夹杂物等冶金缺陷[1]。
表2分析结果平均值
C O S
i K P F
e
M
n
C
r
图谱1
3
.67
3
.87
.73
1
.35
8
8.74
1
.64
谱图2
1
6.78
1
8.60
.71
3
.39
1
.03
5
6.82
2
.38
.29
结果如表2所示；试样氧化物主要元素为O和Fe，同时存在少量的Mn、Si、P和K元素。
2结论
裂纹是由于连铸坯凝固时存在冶金缺陷缩孔，氧化物聚集至缩孔处，后续热
处理轧制时由于存在大量氧化物无法挤压冶金焊合，导致材料在活塞杆摩擦焊合
时出现裂纹并延伸[2]。
参考文献：
[1]金荣植.重型载货汽车后桥主动锥齿轮断裂原因分析及改进措施[J].金属
热处理, 2007, 32(2):96-97
[2]钟培道.断裂失效分析续[J].理化检验-物理分册, 2005, 41(8):427-428。