X80管线钢焊接裂纹产生原因及应对措施
焊接裂纹的分析与处理
焊接裂纹的分析与处理焊接裂纹是焊接过程中常见的缺陷之一，它会降低焊接接头的强度和韧性，影响焊接工件的使用性能。
因此，对于焊接裂纹的分析和处理具有重要意义。
本文将从焊接裂纹的成因、检测方法、分析原因以及处理方法等方面进行综合讨论。
首先，焊接裂纹的成因可以归纳为以下几个方面：1.焊接材料的选择不当：焊接底材和填料材料的化学成分或力学性能不匹配，导致焊接接头受到内应力的影响而产生裂纹。
2.焊接过程中的温度变化：焊接过程中，由于热影响区的温度变化不均匀，会产生焊接接头内部的残余应力，从而造成裂纹。
3.焊接过程中的应力集中：焊接过程中，焊接接头处于高应力状态，如角焊接、搭接焊接等，容易造成应力集中，进而引发裂纹。
4.焊接过程中的焊接变形：焊接过程中，由于热变形和收缩的不均匀性，焊接接头可能会受到大的应力而产生裂纹。
其次，对焊接裂纹的检测方法有以下几种：1.可视检测法：用肉眼观察焊接接头表面是否有裂纹存在。
这种方法简单直观，但只能检测到较大的裂纹。
2.超声波检测法：通过超声波探测仪将超声波传递到焊接接头内部，根据超声波的传播和反射来判断是否存在裂纹。
这种方法可以检测到较小的裂纹，并且可以定量评估裂纹的大小和位置。
3.X射线检测法：通过X射线透射和X射线照相来检测焊接接头内部的裂纹。
这种方法可以检测到较小的裂纹，并且可以清晰地显示裂纹的形状和位置。
4.磁粉检测法：在焊接接头表面涂覆磁粉，通过观察磁粉的分布情况来判断是否存在裂纹。
这种方法适用于表面裂纹的检测。
然后，对焊接裂纹的分析原因可以采取以下步骤：1.裂纹形态分析：观察裂纹的形态，包括长度、宽度、走向等，可以初步判断裂纹的类型和可能的成因。
2.组织分析：通过金相显微镜观察焊接接头的组织结构，判断是否存在组织非均匀性或显微缺陷等。
3.应力分析：通过有限元分析或应力测试仪器测量焊接接头的应力分布，查找可能存在的应力集中区域。
4.化学成分分析：通过光谱分析或化学分析方法来检测焊接材料中的化学成分是否合格。
建筑钢结构焊接裂纹的产生机理及防止措施
建筑钢结构焊接裂纹的产生机理及防止措施钢结构作为建筑工程中重要的材料之一，广泛应用于不同类型的建筑物中。
然而，在钢结构的生产和施工过程中，焊接裂纹是一个常见的问题，会导致结构的强度和稳定性受到影响，甚至可能引发严重的事故。
因此，了解钢结构焊接裂纹的产生机理，采取防止措施，对于保障钢结构的安全性和可靠性具有重要意义。
钢结构焊接裂纹的产生机理主要有以下几个方面：
1. 材料缺陷：焊接过程中，如果钢材本身就存在缺陷，比如孔洞、气孔、裂纹等，容易在焊接过程中扩大，形成焊接裂纹。
2. 焊接过程中的热应力：钢材在焊接过程中会受到热应力的影响，会产生变形和应力集中的问题。
如果应力集中过于严重，就会导致焊接裂纹的产生。
3. 焊接参数不当：焊接参数的选择不当，比如电流、电压、焊接速度等不合理，容易导致焊接温度不均匀，从而引发焊接裂纹。
为了防止钢结构焊接裂纹的产生，可以采取以下措施：
1. 选择质量好的材料：在选材的过程中，应选择质量好的钢材，尽可能避免存在缺陷的材料被用于焊接。
2. 确定合理的焊接参数：在焊接过程中，应根据钢材的材质和焊接方式确定合理的焊接参数，保证焊接温度均匀，减少应力集中的问题。
3. 采用预热和后热处理技术：在焊接前进行预热，可以减少焊接过程中的热应力，从而避免焊接裂纹的产生。
在焊接后进行后热处
理，可以降低残余应力，进一步保证结构的稳定性和安全性。
总之，了解钢结构焊接裂纹的产生机理，采取有效的防止措施，对于确保建筑物整体的安全性和可靠性具有重要意义。
钢结构焊接裂缝的处理原则
钢结构焊接裂缝的处理原则一、引言钢结构是现代建筑中常用的一种结构形式，其具有强度高、稳定性好等优点，然而在使用过程中，钢结构焊接裂缝的出现会给结构的安全性带来威胁。
因此，处理钢结构焊接裂缝是保障建筑安全的重要措施。
二、钢结构焊接裂缝的成因1. 温度应力：在焊接过程中，由于热量的作用，导致材料发生热胀冷缩现象，从而产生温度应力。
2. 内应力：焊接后材料内部会产生不均匀的应力分布，从而导致内应力。
3. 残余应力：焊接完成后，由于材料收缩不均匀等原因导致残余应力。
三、钢结构焊接裂缝的分类1. 焊缝裂缝：在焊接连接处出现的裂纹。
2. 热影响区裂纹：在热影响区域内出现的裂纹。
3. 内部裂纹：在钢材内部出现的裂纹。
四、处理原则1. 预防为主：采取一系列措施，如合理设计、选用合适的焊接方法和材料等，尽可能减少焊接裂缝的产生。
2. 检测及时：对钢结构进行定期检测，及时发现裂缝并采取措施处理。
3. 选择合适的处理方法：根据裂缝的性质和严重程度选择合适的处理方法，如局部加强、补焊、切割等。
4. 严格执行操作规程：在处理过程中，严格按照操作规程进行操作，确保安全可靠。
五、处理方法1. 局部加强：在裂纹处加装钢板或角钢等加强材料，以增加结构的承载能力。
2. 补焊：对于轻微裂纹可采用补焊方法进行处理。
但要注意补焊后应经过检测确认无裂纹后方可使用。
3. 切割更换：对于严重裂纹或无法修复的情况，需采用切割更换的方式进行处理。
六、结论钢结构焊接裂缝是建筑安全中需要关注和解决的问题。
从预防为主出发，在建筑设计和施工中尽可能减少其产生，同时对已经出现的裂缝及时进行检测和处理，选择合适的处理方法，确保建筑结构的安全可靠。
焊接裂纹产生的原因及预防措施
焊接裂纹产生的原因及预防措施摘要裂纹是焊接结构最危险的一种缺陷，不仅会使产品报废，而且还可能引起严重的事故。
所以如何避免裂纹的产生是保证焊接质量的关键。
本文着重从焊接裂纹形成原因，影响裂纹生成的因素以及防止措施三方面进行探讨。
关键词热裂纹；冷裂纹；产生原因；预防措施0引言在焊接应力及其他致脆因素的作用下，焊接接头中局部区域因开裂而产生的缝隙称为焊接裂纹。
在焊接生产中出现的裂纹形式是多种多样的，根据裂纹产生的情况，可把焊接裂纹归纳为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和层状撕裂。
下面主要讨论较为常见的热裂纹和冷裂纹。
1热裂纹热裂纹是高温下在焊缝金属和焊缝热影响区中产生的一种沿晶裂纹。
热裂纹产生的原因焊接是一个局部加热的过程，液体由液态向固态转变的过程需要放热，体积缩小，焊缝金属凝固后，在冷却过程中处于放热状态，因此体积收缩。
但焊缝周围金属性能稳定，焊缝金属的收缩受到阻碍，因而使焊缝受到拉力作用。
在焊缝开始凝固、结晶时，液体流动性较小，因此产生的拉应力不会引起裂纹。
此时的液体金属可以在晶粒间自由流动，因而拉应力造成的晶粒间隙能被液体金属填满。
当温度继续下降时，柱状晶体继续生长，拉应力也逐渐增长。
之所以焊缝中的共晶体被柱状晶体推向晶界，聚集在晶界上，是因为焊缝中低熔共晶体的熔点比较低，凝固的时间晚。
在焊缝金属基本上都凝固时，小部分低熔点的金属还未完全凝固，在晶界上形成了一种“液体夹层”，拉应力在此时已经变的比较大了，然而液体金属本身强度很小，这大大减弱了晶粒间的结合。
在拉应力的作用下，柱状晶体之间的间隙被增大，低熔点液体金属这时填充不了被增大的空隙，因此产生了裂纹。
1.1由此可见，拉应力是产生热裂纹的外因，晶界上的低熔点共晶体是产生热裂纹的内因，拉应力作用在低熔点共晶体处的晶界上而造成裂纹。
1.2影响生成热裂纹的因素1）合金元素的影响。
合金元素是影响热裂纹倾向最根本的因素，其中主要有以下几个：硫：硫在钢中能形成多种低熔点共晶体，同铁会形成FeS，FeS与铁以及FeS与FeO会形成低于钢熔点的共晶体，它们在焊缝结晶时聚集在晶界上，当焊缝金属大部分已凝固时，它尚未凝固，形成液态薄膜，因而增大热裂纹倾向。
X80螺旋埋弧焊管焊缝横向裂纹产生原因及预防措施
旋缝埋 弧焊 生产工 艺的特点 ， 分析 了裂纹 的产 生主要 是 由于焊 缝 中心低 熔点 物质 和焊 缝 熔池
拉 应 力所致 ， 并提 出 了几点避免横 向裂纹产 生的措施 。 关 键词 ：螺旋埋 弧焊 管 ；横 向裂纹 ；拉 应力 ；焊缝成 形 系数 中图分类 号 ：Ｔ ４ ５ 文献标 志码 ：Ａ 文章编号 ：１０ ３ ３ （０ ０ ０ ０ １ ０ Ｇ４ ０ １— ９ ８ ２ １ ） ８— ０ ０— ４
因素 ， 沿焊缝 纵 向 和横 向都有 发 生 ， 趾 裂纹 、 焊 焊
道 下 裂 纹 和 根 部 裂 纹 都 是 延 迟 裂 纹 的 常 见
形式
第 ３ 第 ８期 ３卷
张 克修 等 ： ８ 旋 埋 弧 焊 管 焊缝 横 向 裂 纹 产 生 原 因 及 预 防 措 施 Ｘ ０螺
（ ） 裂 纹 起源 于 焊 缝边 缘 ａ
０ 前
言
位于外 焊缝 ， 度距 离焊缝 表面 ３～ ｍ， 深 ４ｍ 裂纹起
源于焊缝 边缘 ， 向焊缝 中心扩展 ， 并 甚至贯 穿整个
裂 纹是 焊管生 产 中 常见 的缺 陷 ， 是 危 害最 也 大 的焊 接缺 陷之一 。在管道 服役 中随应力载 荷 的 波动 ， 纹尖端会 发生应 力集 中 ， 裂 并有很 强 的扩展 延伸趋 势 ， 为 管线 重 大 的安全 隐患 。在 西气 东 成
焊 管生产调 试 初期 ， 出现 了垂 直 于焊 缝 的横 向裂 纹， 笔者现 就裂 纹产 生 的原 因及 预 防措施 进 行 分
析 和论述 。
１ 裂 纹 的产 生及 原 因
通过 ｘ光工业 电视 拍 片 ， 示裂 纹 位 置分 布 显
浅谈焊接裂纹的产生原因和防止措施施
浅谈焊接裂纹的产生原因和防止措施摘要：对焊接裂纹产生原因分析的基础上，采用可行的焊接工艺和有效的防止措施。
关键词：焊接裂纹分析焊接工艺防止措施前言焊接是现代工业生产中最重要的加工工艺之一，它已广泛应用于制造和修理各种结构和设备。
焊接作为一种降低成本、提高生产效率的有效手段，用它不仅可以得到优质、可靠的工件，而且可以创制出原则上完全新颖的产品。
大如航空航天和核动力装置，小至微电子以及超精器件，如果没有焊接技术，很难想像将会遇到多少困难，甚至无法制造出来。
因此完全可以说，没有焊接就没有今天这样的现代工业，焊接为今天这样的现代文明起到了它应有的作用。
随着现代工业的发展，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。
有的还在低温、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，以及各种合金材料应用的日益广泛。
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问题，其中较为普遍而又十分严重的就是焊接裂纹。
常见的焊接裂纹根据生成时的温度，可分成热裂纹、冷裂纹和再热裂纹等几类。
焊接结构中，焊接裂纹以冷裂纹最为常见，其次为热裂纹，本次论文主要阐述冷裂纹的产生机理和防止措施。
一、焊接冷裂纹冷裂纹是指焊接接头冷却到较低温度时所产生的裂纹。
冷裂纹包括：延迟裂纹、淬硬裂纹、低塑性脆化裂纹等，正常所说的冷裂纹指的是延迟裂纹。
延迟裂纹生成温度约在100~－100℃之间，存在潜伏期，缓慢扩散期和突然断裂期三个连续的开始过程。
潜伏期几小时、几天甚至更长。
裂纹一般有焊道下裂纹、焊根下裂纹、焊根裂纹、横向裂纹、凝固过渡层裂纹。
一般情况下，焊接低中合金高强钢，高中碳钢等易淬火钢时容易产生冷裂纹。
二、冷裂纹产生的机理大量的生产实践和理论研究证明，钢种的淬硬倾向、焊接接头含氢量及其分布，以及焊接接头所承受的应力状态是产生焊接冷裂纹的三大主要因素。
这三个因素在一定条件下是相互联系和相互促进的。
（1）含氢量的影响导致接头产生冷裂纹的氢主要是扩散氢。
浅析钢结构焊接裂纹的产生原因及防止措施
浅析钢结构焊接裂纹的产生原因及防止措施引言随着科学技术不断发展，科学技术不断提高，为了跟上社会的发展脚步，建筑钢结构得到了广泛的运用。
目前我国的建筑钢结构的造型越来越新颖，空间结构也越来越复杂，所以在选择材料的时候对钢材料的要求也是很高的，但是这些要求很高的钢材料运用到实际工作中，会给钢结构焊接技术造成很大的难度，相应的焊接缺陷发生可能性就会增加。
1、钢结构焊接的难点在钢材料的选材方面大多数采用的低合金高强钢作为材料，这类钢具有强度大，硬度大等特点，但是由于钢结构连接点之间形状复杂，焊缝密集，所以焊接接头的钢约束性大，使焊缝无法自由收缩[1]。
加上在焊接的过程中由于操作不当产生就会双向力或者三向力，可能刚开始力的作用不大，但是在钢结构持续的焊接过程中，很多的力集中在一起，就会行成一个很强的力，增加了焊接接头产生裂纹、层状撕裂的可能性。
另外低合金高强钢中的碳含量非常高，使钢的硬度非常大，焊接性能差，在焊接过程中很容易出现延迟性的裂纹，由于高空操作更加增强了焊接的难度。
2、裂纹的种类和产生原因在建筑钢结构中焊接裂纹的产生通常會有三种形式，其中冷裂纹和热裂纹主要出现在复杂钢结构中，还有一种层状撕裂主要在厚板工程中出现。
2.1冷裂纹冷裂纹一般是在焊接过程后的冷却过程中产生的，有些在焊接后很快就会出现，有的则要过一段时间才会出现。
冷裂纹大多数为延迟裂纹主要发生在低合金高强钢的焊接热影响区，很少出现在焊缝上，由于冷裂纹不是焊后立即出现，而是经过一段时间的冷却之后才出现，所以这类裂纹出现后具有很大的隐蔽性。
冷裂纹出现的原因主要有三个因素（1）钢材淬硬倾向，低合金高强钢的淬硬倾向主要取决于钢材的化学成分、焊接工艺、冷却条件。
钢材的淬硬倾向越大就越容易产生裂纹，由于焊接是一个加热--冷却的过程，对钢结构加热之后冷却就会使钢变得硬度高、脆性大，很容易产生裂纹。
（2）焊接接头含氢量，在焊接的过程中大量的溶解于熔池中，焊接结束之后进入冷却的环节，氢就会极力的逸出，但是由于冷却速度较快有些氢不能很快的逸出而保留在金属中，是钢内部出现中空的现象，也会导致钢结构脆性很大。
焊接裂纹成因分析及其防治措施
焊接裂纹成因分析及其防治措施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。
常见裂纹的发生部位与型态如下图所示。
常见裂纹的发生部位与型态2、焊接裂纹的危害焊接裂缝是一种危害最大的缺陷，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）如下图所示所产生的裂纹，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，如图所示。
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。
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X80管线钢焊接裂纹产生原因及应对措施
作者：甄勇
来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第02期
摘 要：在油气管道施工中季节性湿地软土地质情况下，大口径高强钢X80管线工程施工
时，管道根焊5～7点钟部位承受复杂的受力状况，在钢管组焊过程中，当焊接接头强度不足
时，容易产生裂纹缺陷。本文结合西三线东段施工过程中出现的问题进行了原因分析和对策论
述。
关键词：软土地质；大口径高强管线钢；根焊；六点钟位置；裂纹
1 引言
目前在我国，大口径高强钢X80管线正被大量应用，但在实际操作中，容易出现的焊接
缺陷就是裂纹。
以西三线东段管线为例，表1中缺陷位置数据是以钢管两点钟为0位，沿介质流动方向顺
时针进行测量，每道焊缝总长按钢管理论周长3828mm进行计算。通过对数据进行分析，发现
裂纹位置处于5～7点钟左右位置。根据射线照相底片缺陷分析和现场打磨结果验证，缺陷位
于焊缝根焊部位。
2 材料性能
2.1 钢管性能
根据钢管质量证明书化学成分与力学性能分析，质量符合产品标准要求，钢管碳当量在
≤0.12%间，材料焊接性能较好。
2.2 焊接材料化学成分与力学性能
焊接材料全部进口，根焊、填盖焊丝化学成分与力学性能符合焊接工艺标准要求。
3 焊接工艺规程
本焊接工艺规程结合西气东输二线管道工程、西气东输三线（西段）管道工程焊接工艺现
场应用经验编制而成。焊接工艺主要参数见表2。
4 焊接工艺
焊缝采用带钝边的双V型坡口，简要焊接工艺程序如下：
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①焊缝坡口及钢管内、外表面清理；②管墩制作（由挖土机挖土堆成，每根钢管二个）、
钢管就位；③内对口器就位及组对；④坡口组对检查；⑤预热（100～200℃，红外测温仪检
查）；⑥根焊及清根；④层间温度控制（60～150℃，红外测温仪检查）；⑧热焊及清根；⑨
填充焊及清根；⑩盖面焊及表面清理；⑪焊缝外观及几何尺寸检查；⑫100%射线检测。
5 焊接裂纹原因分析
由于该工程地处季节性湿地，属软土地层，在管道环焊缝组焊过程中，当焊缝金属尚未完
全冷却，其焊接接头的强度还未达到标准规定值的状态下，具体原因分析如下：
①采用全位置下向焊，两名焊工从0点位置同时向两侧进行焊接，当焊到957～1913mm
和2870～1913mm位置时，焊接位置从立焊变为仰焊，金属熔滴的重力作用阻碍熔滴向熔池过
渡，迫使焊工加快焊接速度，焊缝厚度较薄，而且熔池内杂质和气体可能来不及溢出变成焊接
缺陷，对于1799～2099mm位置这种效应更加明显；②施工区域位于水田地带，仰焊时，焊工
仰躺在地面或蹲在操作坑内，高地下水位和低地耐力的施焊环境相当恶劣，容易影响焊工正常
焊接技能的发挥，出现焊接缺陷；③由于焊接位置和操作条件差，焊工对1799～2099mm位置
根焊缝打磨量特别大，一般情况下，经打磨后，焊缝厚度只有1.5～2.5mm。当时打磨采用
Φ125mm砂轮片，操作不容易控制，当焊工视野不好时，更加容易发生过打磨现象，出现缺口
轮廓，从而进一步降低焊缝厚度。
6 对策措施和效果
根据焊缝受力和原因分析，提出了以下对策措施：
①加强对焊工的理论和操作培训，提高焊接质量；②对焊接工艺进行调整，当焊接到底部
位置，相应调整焊接参数，保证底部位置的厚度和质量，必要时，由根焊焊工在5～7点钟位
置焊接第二层，保证焊缝厚度；③增加管墩的高度和强度，给焊工提供较好的仰焊操作条件，
从而提高焊接质量，减少焊缝的附加应力；④调整磨光机的砂轮片直径，从Φ125mm 调整为
Φ100mm，提高磨光机可操作性，减少打磨量，保证焊缝轮廓；⑤尽可能降低焊缝两侧的管墩
距离，减少焊缝重力作用；⑥在地耐力较差施工地段，在吊管机下垫钢板或脚手架片，减少吊
管机沉降的影响；⑦减少热焊和根焊的间隔时间；⑧调整内对口器撤离时间，当热焊完成后再
行撤离。
7 结语
根焊5～7点钟位置焊缝厚度薄、缺陷较多，受到钢管重力、附加应力作用，当焊缝金属
尚未完全冷却，强度较低时，根焊部位特别是1799～2099mm位置根焊部位产生拉裂，当同时
存在扭矩作用时，焊接裂纹缺陷呈台阶状；对根焊焊道用砂轮过渡打磨产生高温后，由于
1799～2099mm位置接近操作坑，当操作坑上的水滴沾到焊道上时，水滴对根焊的急速冷却作
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用也可能出现根焊裂纹；尚未经过回火的根部焊道熔敷金属强度可能高于最终接头强度，焊接
过程中若发生管线移动，焊缝缺口敏感性轮廓将导致其产生机械裂纹。
参考文献：
[1]梁一鸣，姜静威.X80钢管道返修焊接工艺[J].石油石化，2013（16）.
[2]熊玉林，杜责裕，董丽红等.高强度X80钢管道的焊接[J].石油工程建设，2004，30
（2）.