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碳鋼什麼時候會出現裂紋

發布時間:2021-01-24 07:05:39

碳鋼厚板埋弧自動焊接有裂紋,該怎麼辦

埋弧焊時可能產生的主要缺陷,除了由於所用焊接工藝參數不當造成的熔透不足、燒穿、成形不良以外,還有氣孔、裂紋、夾渣等。本節主要敘述氣孔、裂紋、夾渣這幾種缺陷的產生原因及其防止措施。 氣孔 埋弧焊焊縫產生氣孔的主要原因及防止措施如下:
1)焊劑吸潮或不幹凈焊劑中的水分、污物和氧化鐵屑等都會使焊縫產生氣孔,在回收使用的焊劑中這個問題更為突出。水分可通過烘乾消除,烘乾溫度與肘間由焊劑生產廠家規定。防止焊劑吸收水分的最好方法是正確肋儲存和保管 6 採用真空式焊劑回、收器可以較有效地分離焊劑與塵土,從而減少回收焊劑在使用中產生氣孔的可能性。
2)焊接時焊劑覆蓋不充分由於電弧外露並捲入空氣而造成氣孔。焊接環縫時,特別是小直徑的環縫,容易出現這種現象,應採取適當措施,防止焊劑散落。
3)熔渣粘度過大 焊接時溶入高溫液態金屬中的氣體在冷卻過程中將以氣泡形式溢出。如果熔渣粘度過大,氣泡無法通過熔渣,被阻擋在焊縫金屬表面附近而造成氣孔。通過調整焊劑的化學成分,改變熔渣的粘度即可解決。
4)電弧磁偏吹焊接時經常發生電弧磁偏吹現象,特別是在用直流電焊接時更為嚴重。電弧磁偏吹會在焊縫中造成氣孔。磁偏吹的方向、受很多因素的影響,例如工件上焊接電纜的聯接位置:電纜接線處接觸不良、部分焊接電纜環繞接頭造成的二次磁場等。在同一條焊縫的不同部位,磁偏吹的方向也不相同。在接近端部的一段焊縫上,磁偏吹更經常發生,因此這段焊縫氣孔也較多。為了減少磁偏吹的影響,應盡可能採用交流電源;工件上焊接電纜的聯接位置盡可能遠離焊縫終端;避免部分焊接電纜在工件上產生二次磁場等。
5)工件焊接部位被污染 焊接坡口及其附近的鐵銹、油污或其他污物在焊接時將產生大量氣體,促使氣孔生成,焊接之前應予清除。
裂紋 通常情況下,埋弧焊接頭有可能產生兩種類型裂紋,即結晶裂紋和氫致裂紋。前者只限於焊縫金屬,後者則可能發生在焊縫金屬或熱影響區。
1)結晶裂紋 鋼材焊接時,焊縫中的S 、P等雜質在結晶過程中形成低熔點共晶。隨著結晶過程的進行,它們逐漸被排擠在晶界,形成了「液態薄膜」。焊縫凝固過程中,由於收縮作用,焊縫金屬受拉應力,「液態薄膜」,不能承受拉應力而形成裂紋。可見產生「液態薄膜」和焊縫的拉應力是形成結晶裂紋的兩方面原因。
鋼材的化學成分對結晶裂紋的形成有重要影響。硫對形成結晶裂紋影響最大,但其影響程度又與鋼中其他元素含量有關,如Mn與S 結合成MnS而除硫,從而對S的有害作用起抑製作用。Mn還能改善硫化物的性能、形態及其分布等。因此,為了防止產生結晶裂紋,對焊縫金屬中的Mn/S值有一定要求。Mn/S值多大才有利於防止結晶裂紋,還與含碳量有關。圖 1 表示C 、Mn 、S含量與焊縫裂紋傾向的關系。可見含C量愈高,要求Mn/S值也愈高。Si和Ni的存在也會增加S的有害作用 埋弧焊焊縫的熔合比通常都較大,因而母材金屬的雜質含量對結晶裂紋傾向有很大關系。母材雜質較多,或因偏析使局部 C 、S含量偏高,Mn/S可能達不到要求。可以通過工藝措施。(如採用直流正接、加粗焊絲以減小電流密度、改變坡口尺寸等) 減小熔合比;也可以通過焊接材料調整焊縫金屬的成分,如增加含Mn量,降低含C 、Si量等。 焊縫形狀對於結晶裂紋的形成也有明顯影響。窄而深的焊縫會造成對生的結晶面,「液薄膜」將在焊縫中心形成,有利於結晶裂紋的形成。焊接接頭形式不同不但剛性不同, 並且散熱條件與結晶特點也不同,對產生結晶裂紋的影響也不同。 2)氫致裂紋這種裂紋較多的發生在低合金鋼、中合金鋼和高碳鋼的焊接熱影.響區中這可能在焊後立即出現,也可能在焊後幾時、幾天、甚至更長時間才出現。這種焊後若干時間才出現的裂紋稱為延遲裂紋。
氫致裂紋是焊接接頭含氫量、接頭顯微組織、接頭拘束情況等因素相互作用的結果。在焊接厚度 10mm 以下的工件時,一般很少發現這種裂紋。工件較厚時,焊接接頭冷卻速度較大,對淬硬傾向大的母材金屬,易在接頭處產生硬脆的組織。另一方面,焊接時溶解於焊縫金屬中的氫,由於冷卻過程中溶解度下降, 向熱影響區擴散。當熱影響區的某些區域氫濃度很高而溫度繼續下降時,一些氫原子開始結合成氫分子,在金屬內部造成很大的局部應力,在接頭拘束應力作用下產生裂紋。
焊接某些超高強度鋼時,這種裂紋也會出現在焊縫金屬中。
針對氫致裂紋產生的原因,可以從以下幾方面採取措施。
a.減少氫的來源及其在焊縫金屬中的溶解,採用低氫焊劑;焊劑保管中注意防潮,使用前嚴格烘乾;對焊絲、工件焊口附近的銹、油污、水分等焊前必須清理干凈。
通過焊劑的冶金反應把氫結合成不溶於液態金屬的化合物,如高 Mn 高 Si 焊劑可以把 H 結合成 HF 和 OH 兩種穩定化合物進入熔渣中,減少氫對生成裂紋的影響。
b.正確的選擇焊接工藝參數,降低鋼材的淬硬程度並有利於氫的逸出和改善應力狀態,必要時可採用預熱。
c.採用後熱或焊後熱處理 焊後後熱有利於焊縫中的溶解氫順利的逸出。有些工件焊後需要進行熟處理,一般情況下多採用回火處理。這種熱處理的效果一方面可消除焊接殘余應力,另一方面使已產生的馬氏體高溫回火,改善組織。同時接頭中的氫可進一步逸出,有利於消除氫致裂紋,改善熱影響區的延性。
d.改善接頭設計,降低焊接接,頭的拘束應力在焊接接頭設計上,應盡可能消除引起應力集中的因素,如避免缺口、防止焊縫的分布過分密集等。坡口形狀盡量對稱為宜,不對稱的坡口裂紋敏感性較大。在滿足焊縫強度的基本要求下,應盡量減少填充金屬的用量。
埋弧焊時,焊接熱影響區除了可能產生氫致裂紋外,還可能產生淬硬脆化裂紋、層狀撕裂等。 夾渣 埋弧焊時,焊縫的夾渣除與焊劑的脫渣性能有關外,還與工件的裝配情況和焊接工藝有關。對接焊縫裝配不良時,易在焊縫底層產生夾渣。焊縫成形對脫渣情況也有明顯影響。平而略凸的焊縫比深凹或咬邊的焊縫更容易脫渣。雙道焊的第一道焊縫,當它與坡口上緣熔合時,脫渣容易;而當焊縫不能與坡口邊緣充分熔合時,脫渣困難。在焊接第二道焊縫時易造成夾渣。焊接深坡口時,有較多的小焊道組成的焊縫,夾渣的可能性小;而有較多的大焊道組成的焊縫,夾渣的可能性大。

㈡ 請教:低碳鋼滲碳後校直出現裂紋是怎麼回事

在回火前是淬火條板馬氏體硬而脆校直容易產生開裂,在回火後校直是回火馬氏有韌性所以不容易開裂,在校直後必須回火定形。

不銹鋼 與碳鋼焊接為什麼會長出現裂紋,請高手指點該怎麼做

不銹鋼 與碳鋼焊接為什麼會長出現裂紋,請高手指點該怎麼做:
低碳鋼與奧氏體不銹鋼之間的焊接在這類異種鋼焊接接頭中,由於其工作條件有晶間腐蝕和應力腐蝕問題,通常選擇E309型的焊接材料,但當這種焊接接頭處於溫度較高的環境(設計溫度≥315℃)時,為了防止在工作過程中發生碳的遷移,通常採用鎳合金含量較高的焊接材料(如Inconel182焊條等)。
低合金鋼與奧氏體不銹鋼之間的焊接低合金鋼通常都是在溫度較高(設計溫度≥315℃)的條件下使用,這種與奧氏體不銹鋼相焊的異種接頭,通常要求抗高溫蠕變、控制碳遷移以及高溫抗氧化能力,可採用鎳基合金焊接材料(如Inconel82焊絲和Inconel182焊條等)。但是,在氫系統中,由於強烈的氫腐蝕作用,採用的焊接材料不同,焊後得到的焊縫化學成分和金相組織不同,從而影響接頭在工作過程中氫脆化而引起的剝離裂紋敏感性。當採用鎳基焊條(如Inconel182焊條等),焊後焊縫靠近低合金鋼一側生成的單一奧氏體,多是與熔合線平行的粗大晶粒,且不含鐵素體,這種組織容易產生剝離裂紋。而採用E309焊材,焊後焊縫靠近低合金一側形成奧氏體和鐵素體的混合組織,這種組織不易產生裂紋。

㈣ 316L不銹鋼和碳鋼焊接出現裂紋怎麼解決

你好,先用砂輪機磨掉返修焊縫三分之二,用著色劑檢查缺陷,確認有把握,再用A309Mo焊接。焊接完畢後,另一面用砂輪機修磨至焊縫二分之一後,用著色劑檢查缺陷,直到確認沒有缺陷後,用A309Mo焊接。焊接時採用小電流,快速焊,控制層間溫度。
我是上海的,如果方便可以找我返修。質量保證,可以到我的空間了解。

㈤ 中碳鋼焊接時,容易產生冷裂紋,還是熱裂紋

你好,中碳鋼是碳當量較高,容易產生冷裂紋,熱裂紋也容易產生,所以要特別注意焊前預熱,焊後及時後熱和熱處理。特別是後熱要根據板厚控制足夠的時間。
望採納,謝謝。

㈥ 用J422 3.2的焊條焊45號碳鋼為什麼會有裂痕謝謝

J422焊條是酸性焊條,焊縫擴散氫高達40ml/100g以上,所以會產生裂紋。要是用J507焊條並烘乾,再對接頭預熱150度,可以避免裂紋的產生。

㈦ 316L不銹鋼和碳鋼焊接出現裂紋怎麼解決

這個原因太多了,可以做好幾個課題。
一般有冷裂紋,熱裂紋,和延遲裂紋
回普通結構鋼,答碳鋼,一般是冷裂紋,結構原因,坡口設計太窄等都可能;
熱裂紋一般不銹鋼比較多,原因是低熔點共晶的存在,就是坡口沒清理干凈;
延遲裂紋在耐熱鋼中很常見,也很難處理,關鍵要做好焊前預熱,控制層間溫度,焊後保溫緩冷。

㈧ 不銹鋼與碳鋼異種鋼焊接會有過飽和氫聚集,產生延遲裂紋的問題不具體有些參考資料么

1、不銹鋼與碳鋼異種鋼焊接不會有過飽和氫聚集,產生延遲裂紋的問題。
2、異種鋼材焊接的問題與同種出來焊接相比,有較大的不同,一般要比同種出來困難。異種材料的焊接性主要取決於兩種材料的冶金相溶性、物理性、表面狀態等,兩種材料的這些性能差異越大焊接性能越差。
3、注意是選擇焊接的工藝和方法。
4、比如304不銹鋼鋼板與20號碳鋼焊接, 可焊性應該是很好的。
5.不銹鋼304和20號碳鋼焊接接屬於異種鋼材焊接用碳鋼焊條是不行的。
6、焊接時有碳遷移、晶間腐蝕、凝固過渡層等問題應該很少出現,碳的遷移可能會有一點點的要看你的熔合比了,因為304不銹鋼的含碳量和焊條的含碳量都是很低的,晶間腐蝕、凝固過渡層等問題是要看你的焊接工藝的,焊接熱輸入要小一些,這樣冷卻時可以避開晶間腐蝕區的溫度。
7、.應該選用異種鋼材焊接材料我認為選用A302(奧302)A402(奧402)A507(奧507)這個范圍的不銹鋼焊條最好,因為它本身就是焊接異種鋼材的焊條。
8、例:焊條直徑直接用Φ3.2mm的(你也可以選擇其他直徑的焊條我只是舉個例子)。
9、焊接電流Φ3.2mm為115-225(A)但焊接過程中盡量採用小電流短弧焊接。
10、焊接電源最好採用直流反接法,如無直流電源交流也可以用的。

㈨ 焊接中碳鋼產生裂紋的主要原因

1.鋼材中硫磷含量較高,可導致冷熱裂紋的產生。
2.焊接電流太大,導致回焊接接頭局部應力集中,答從而導致裂紋的產生。
3.焊條質量低劣、偏心,亦可導致裂紋的產生。
4.焊接收弧時,弧坑未填滿,在弧坑沿焊縫方向產生裂紋。
5.環境溫度太低,也可導致裂紋的產生。

㈩ 碳鋼上堆焊不銹鋼,不銹鋼產生裂紋,產生機理以及如何預防,謝謝

防止裂紋的措施之一,是要盡可能的減少木材,焊材中有害元素的含量。

奧氏體鋼焊縫中存在少量δ鐵素體(4%以上),對防止凝固裂紋有顯著的效果,304,321,347鋼的焊縫凝固裂紋敏感性較小,其主要原因就是即是本身自熔焊縫中,焊後也會存在少量的δ鐵素體的緣故。所以奧氏體不銹鋼的配套焊接材料常常在製造時即已經考慮合金元素的含量匹配,使焊縫中形成復合要求的少量鐵素體。鐵素體的有利作用是對S,P,Si,Nb等元素溶解度較大,能防止這些元素的偏析和形成低熔點共品。焊縫中的鐵素體數量是有控制的,過多的鐵素體相使焊縫素韌性降低。而且加入在焊後有經受熱處理時,可能發生δ→σ+γ`的轉變引起焊縫脆化,所以通常18-8,18-12-2等鋼的相應焊材鐵素體的含量控制在4%~12%之間。

另一方面在某些腐蝕環境,即使輕微的鐵素體也可能引起嚴重的問題,例如在尿素,醋酸等介質中,焊縫中的鐵素體會發生選擇性腐蝕。純奧氏體的焊縫金屬,通過加入Mn,Mo,W,V,Ti可以改善其凝固裂紋敏感性,如尿素級不銹鋼的焊材00Cr25Ni22Mn4Mo2N,00Cr18Ni15Mn5Mo2N鋼和耐硫酸,磷酸。有機酸抗孔蝕,應力腐蝕用的00Cr20Ni24Mo5Cu等焊縫金屬雖然並不含有鐵素體相,但因Mn,Mo含量較高,仍具有良好的抗熱烈性能,焊接時不會產生凝固裂紋。Mn在焊縫金屬中可與S結合生成高熔點的MnS從而防止S的偏析和產生低熔點共晶,而Mo,W可提高熔池的結晶溫度,縮小結晶溫度范圍,V,Ti可以縮小脆性溫度區間BTR.因此均對防止凝固裂紋起到良好作用。

(2)熱影響區(液化)裂紋
奧氏體不銹鋼焊接熱影響區常常可見到緊鄰融合線處的熱裂紋。這種裂紋與焊縫凝固裂紋形成的原因相同,是由於木材中奧氏體經界殘存著比基體熔點低的熔點共晶薄膜,在焊接電弧焊加熱總發生熔化,並在隨後的冷卻中受收縮拉應力的作用熱發生開裂。含硼304鋼熱影響區的液化裂紋。在多層(多道)焊縫中也會遇到液化裂紋,這種情況往往是先焊的焊道中鐵素體含量少或無鐵素體而存在低熔點共晶薄膜,在隨後的焊道德熱影響下發生開裂。同樣防止熱影響區液化裂紋的主要對策是盡可能減少可能生成低熔點共晶的有害元素和偏析程度。因此,在選用剛才和焊材時,特別要注意有害元素的含量,焊接時應採用小的線能量的焊接工藝和規范,防止熱影響區過熱,以及注意接頭設計和焊接程序,盡可能減少焊接殘余應力。

(3)高溫低塑性裂紋
這種裂紋多數發生在單相奧氏體鋼及合金的熱影響區或多層焊縫中先一層(道)焊縫上,其產生的溫度范圍相當於再結晶溫度,因此高溫低塑性裂紋產生的溫度比液化裂紋更低的熱影響區。對於奧氏體鋼,在低於固相線溫度以下的加熱過程和冷卻過程,其塑性變化是不同的。在加熱過程中,起初隨溫度升高,塑性(Φ值)略有增加,在達到溫度t3時塑性開始降低。到達taD時降至零。在冷卻過程中,塑性開始恢復,當溫度降至t3時已接近原來加熱時的水平。但在t2~t1溫度范圍出現塑性降低。此時如果存在較大的收縮應變,就會引起裂紋。表1中的DTR是用可調拘束裂紋試驗測出的奧氏體不銹鋼產生高溫低塑性裂紋的溫度。從表1中的高溫低塑性裂紋開始和終了溫度及其范圍可知,310,316鋼分別在1200~840℃和1180~1050℃產生高溫低塑性裂紋,其溫度范圍相應為350℃和130 。而347,321,304三種鋼,既未發現裂紋也沒測出產生裂紋的DTR溫度,表明穩定型奧氏體鋼具有較大的高溫低塑性裂紋傾向。而亞穩奧氏體鋼的敏感性較小,一般焊接過程中不會產生這種裂紋。
奧氏體鋼及台金冷卻過程中出現塑性降低和產生高溫低塑性裂紋的機制相當復雜,簡單說與熱影響區在「再結晶溫度」二次晶界的形成有關。二次晶界又與金屬在高溫下點陣缺陷(空位、位錯)的運動和晶界遷移等擴散行為有關。因此凡是能提高「再結晶溫度」和增加擴散激括能的因素都可以阻礙二次晶界的形成,從而降低高溫低塑性裂紋的敏感性。焊縫中的鐵素體可以有效阻止位錯運動,使多層焊縫防止高溫低塑性裂紋。合金元素Mo、W、Ta、Ti等可有效地增加多邊化激活能,提高再結晶溫度,在鋼和焊縫中掭加這些元素,都有利於防止高溫低塑性裂紋。

奧氏體不銹鋼的熱裂紋問題,曾經是這類鋼最擔心的問題。因此也就成為奧氏體鋼工藝焊接性的指標。事實上,早期不銹鋼製品中,熱裂紋是經常出現的,相當多的焊接結構存在隱患,是「帶病」工作。隨著對奧氏體鋼焊接裂紋的成因、不銹鋼及焊接材料中元素對裂紋的影響、焊縫中鐵素體作用的研究以及新型焊接工藝的開發等,現在奧氏體不銹鋼的熱裂紋,在實際焊接產品上已經很少發現,顯著改進了焊接性,提高了焊接結構的安全程度.可以說奧氏體不銹鋼的熱裂紋已經有辦法避免和清除。

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