① 產生冷裂紋的因素有哪些
產生冷裂紋的原因是:焊接接頭存在淬硬組織,性能脆化;擴散氫含量較高,使接頭性能脆化,並聚集在焊接缺陷處形成大量氫分子,造成非常大的局部壓力;存在較大的焊接拉應力。
冷裂紋主要發生在重碳鋼、高碳鋼、低合金高強鋼、中合金鋼高強鋼、馬氏體不銹鋼的焊接熱影響區,一些超高強度鋼、鈦合金有時也出現在焊縫中。
焊接冷裂紋主要分布在焊道下、焊縫根部、焊趾、焊縫表面,具有沿品及穿晶斷裂特徵,斷口明亮有金屬光澤,,同熱裂紋一樣,其斷裂條件是:焊接接頭局部位置的延性δmin不足以承受所發生的應變占的作用,即ε≥δmin時發生斷裂。焊接冷裂紋包括淬硬脆化裂紋、延遲裂紋、低塑性脆化裂紋。
防止冷裂紋的措施
1、改進鑄件結構,使壁厚均勻,必要時可增設加強筋。
2、合理設置澆注系統。避免鑄件線收縮受阻。減少鑄造應力。
3、控制鋼水中C、Cr、Mn、P等含量。C、Cr、Mn等會降低鋼的導熱性和塑性,因此,這些元素含量高,冷裂傾向就增大,磷使鋼具有冷脆性。
4、鋼液要充分脫氧,否則,在晶粒邊界上聚集較多的FeO、MnO等氧化夾雜物,使鋼變脆。
5、對特殊合金成分件要改變其冷卻速度,以防止冷裂。
6、在鑄件清理矯正時,要避免劇烈撞擊。
② 什麼是焊接冷裂紋,特點和產生的原因及裂紋的防止措施
什麼是冷裂紋
冷裂紋是指焊接接頭冷卻到較低溫度(對鋼來說在溫度以下)時,產生的焊接裂紋。
冷裂紋的特點:
(1)冷裂紋發生在焊接之後,形成的溫度約在200一300℃以下,即馬氏體轉變溫度范圍。
(2)冷裂紋大多產生在基本金屬上或基本金屬與焊縫交界的熔合線上。
(3)露在接頭金屬表面的冷裂紋裂口發亮,裂紋斷面上無明顯的氧化痕跡。
(4)冷裂紋可能發生在晶界上,也可能貫穿晶粒內部。
碳當量等於或大於0.40%的低合金鋼、中高碳鋼、合金鋼、工具鋼和超高強度鋼等鋼種在焊接時易產生冷裂傾向,而形成冷裂紋。
冷裂紋產生的原因:
(1)焊縫中的氫在結晶過程中要向熱影響區擴散、聚集。
(2)如果被焊材料的淬透性較大,則焊後冷卻下來時,在熱影響區形成馬氏體組織,其性脆而硬。
(3)焊接時的殘余應力。
這三個因素(氫、淬硬組織和應力)的綜合作用,就會導致冷裂紋的產生。氫在金屬里的擴散速度有快有慢,因此冷裂紋產生的時間也不同。有的在焊後冷卻過程中產生,有的甚至放置一段時間後才產生,故又稱為延遲裂紋。
防止冷裂紋的措施:
(l)焊前預熱和焊後緩冷。
(2)採用減少氫的工藝措施。
(3)合理選用焊接材料。
(4)採用適當的工藝參數。
(5)選用合理的裝焊順序。
(6)進行焊後熱處理。
③ 熱裂紋和冷裂紋產生的原因
在焊接工程中,無法避免的便是裂紋,裂紋是最危險的一種缺陷,必須予以相當高的重視度。內下面就詳細容介紹一下熱裂紋和冷裂紋產生的原因。
1、冷裂紋
(1)焊縫中的冷裂當焊縫為鑄鐵型時,較易出現這種裂紋。
(2)熱影響區的冷裂紋該種裂紋多數發生在含有較多滲碳體及馬氏體的熱影響區,在某些情況下也可能發生在離熔合線稍遠的熱影響區。
2、熱裂紋
當採用低碳鋼與鎳基鑄鐵焊條冷焊時,則焊縫較易出現屬於熱裂紋的結晶裂紋。
(3)焊縫中導致冷裂紋的是什麼元素擴展閱讀
冷裂紋避免措施:對焊件進行整體加熱(550~700℃),使溫差減小,降低焊接應力;採用加熱減應區法降低補焊處所受的應力。
熱裂紋避免措施:(1)通過調整焊縫化學成分,使其脆性溫度區間縮小;(2)加入稀土元素,增強脫S、P反應,以及使晶粒細化等途徑,以提高焊縫的抗熱裂紋性能;(3)採用正確的冷焊工藝,使焊接應力降低;(4)使母材中的有害雜質較少熔入焊縫。
④ 焊接時冷裂紋和熱裂紋的產生
1)熱裂紋的特徵
熱裂紋常發生在焊縫區,在焊縫結晶過程中產生的叫結晶裂紋,也有發生在熱影響區中,在加熱到過熱溫度時,晶間低熔點雜質發生熔化,產生裂紋,叫液化裂紋。
特徵:沿晶界開裂(故又稱晶間裂紋),斷口表面有氧化色。
(2)熱裂紋產生原因:
① 晶間存在液態間層
焊縫:存在低熔點雜質偏析 } 形成液態間層
熱影響區:過熱區晶界存在低熔點雜質
② 存在焊接拉應力
(3)熱裂紋的防止措施:
冶金因素
} 熱裂紋
拉應力
① 限制鋼材和焊材的低熔點雜質,如S、P含量。
② 控制焊接規范,適當提高焊縫成形系數(即焊道的寬度與計算厚度之比)棗焊縫成形系數太小,易形成中心線偏析,易產生熱裂紋。
③ 調整焊縫化學成分,避免低熔點共晶物;縮小結晶溫度范圍,改善焊縫組織,細化焊縫晶粒,提高塑性,減少偏析。
④ 減少焊接拉應力
⑤ 操作上填滿弧坑
4.3.2.2 冷裂紋
(1)冷裂紋的形態和特徵
焊縫區和熱影響區都可能產生冷裂紋,常見冷裂紋形態有三種,如圖6-2-17
冷裂紋形態 { 焊道下裂紋:在焊道下的熱影響區內形成的焊接冷裂紋,常平行於熔合線發展
焊指裂紋:沿應力集中的焊址處形成的冷裂紋,在熱影響內擴展
焊根裂紋:沿應力集中的焊縫根部所形成的冷裂紋,向焊縫或熱影響發展
圖5-2-17 焊接冷裂紋
a-焊道下裂紋; b-焊趾裂紋;c-焊根裂紋
特徵:無分支、穿晶開裂、斷口表面無氧化色。
最主要、最常見的冷裂紋為延遲裂紋(即在焊後延遲一段時間才發生的裂紋-------因為氫是最活躍的誘發因素,而氫在金屬中擴散、聚集和誘發裂紋需要一定的時間)。
(2)延遲裂紋的產生原因
① 焊接接頭存在淬硬組織,性能脆化。
② 擴散氫含量較高,使接頭性能脆化,並聚集在焊接缺陷處形成大量氫分子,造成非常大的局部壓力。(氫是誘發延遲裂紋的最活躍因素,故有人將延遲裂紋又稱氫致裂紋)
③ 存在較大的焊接拉應力
(3)防止延遲裂紋的措施
① 選用鹼性焊條,減少焊縫金屬中氫含量、提高焊縫金屬塑性
② 減少氫來源棗焊材要烘乾,接頭要清潔(無油、無銹、無水)
③ 避免產生淬硬組織棗焊前預熱、焊後緩冷(可以降低焊後冷卻速度)
④ 降低焊接應力棗採用合理的工藝規范,焊後熱處理等
⑤ 焊後立即進行消氫處理(即加熱到250℃,保溫2~6左右,使焊縫金屬中的擴散氫逸出金屬表面)。
很全面了
⑤ 控制產生焊接冷裂紋的三大因素是什麼
1)裂紋的徹底清除,殘留裂紋等於殘留疲勞,這種情況很容易導致在以後的使用專過程中重新被屬拉裂
2)縫補工藝。因為在焊接過程中冷卻收縮時產生的內應力是很大的,如果合理地設計焊接順序及在物理上讓應力盡量相互抵消
3)焊接材料的選用,特殊的焊接材料如WE777,能夠產生類似脈沖的電弧,在焊接過程中能夠很好地控制熱輸出,減少焊接部位的滲碳而淬硬。
關於生鐵的焊接我們可以交流,或者上威歐丁焊接技術博客詳細了解
⑥ 在焊接中什麼是冷裂紋和熱裂紋
熱裂紋:沿晶開裂來,一般發生在近焊源縫或焊縫區。有氧化色彩,五金屬光澤。主要分為結晶裂紋,高溫液化裂紋和多變化裂紋三類。
冷裂紋:有時穿晶開裂有時沿晶開裂,一般發生在焊接熱影響區的熔合區或物理化學不均勻的氫聚集的局部地帶。冷裂紋是具有金屬光澤的脆性斷口。主要分為延遲裂紋,淬硬脆化裂紋和低塑性脆化裂紋三類。防止延遲裂紋的措施
①
選用鹼性焊條,減少焊縫金屬中氫含量、提高焊縫金屬塑性
②
減少氫來源棗焊材要烘乾,接頭要清潔(無油、無銹、無水)
③
避免產生淬硬組織棗焊前預熱、焊後緩冷(可以降低焊後冷卻速度)
④
降低焊接應力棗採用合理的工藝規范,焊後熱處理等
⑤
焊後立即進行消氫處理(即加熱到250℃,保溫2~6左右,使焊縫金屬中的擴散氫逸出金屬表面)。
⑦ 形成冷裂紋的三要素,它們之間有什麼制約關系
焊接接頭冷卻到較低溫度時(對於鋼來說在MS溫度,即奧氏體開始轉變為馬回氏體的溫度以下)產答生的焊接裂紋。
最主要、最常見的冷裂紋為延遲裂紋(即在焊後延遲一段時間才發生的裂紋-------因為氫是最活躍的誘發因素,而氫在金屬中擴散、聚集和誘發裂紋需要一定的時間)。冷裂紋的延遲時間不定,由幾秒鍾到幾年不等。
產生原因
① 焊接接頭存在淬硬組織,性能脆化。
② 擴散氫含量較高,使接頭性能脆化,並聚集在焊接缺陷處形成大量氫分子,造成非常大的局部壓力。(氫是誘發延遲裂紋的最活躍因素,故有人將延遲裂紋又稱氫致裂紋)
③ 存在較大的焊接拉應力
預防措施
① 選用鹼性焊條,減少焊縫金屬中氫含量、提高焊縫金屬塑性
② 減少氫來源,焊材要烘乾,接頭要清潔(無油、無銹、無水)
③ 避免產生淬硬組織,焊前預熱、焊後緩冷(可以降低焊後冷卻速度)
④ 降低焊接應力,採用合理的工藝規范,焊後熱處理等
⑤ 焊後立即進行消氫處理(即加熱到250℃,保溫2~6小時左右,使焊縫金屬中的擴散氫逸出金屬表面)。
⑧ 焊接接頭中出現冷裂紋主要與哪些因素有關
你好,關於焊接的冷裂紋,形成機理及相關技術資料如下:
冷裂紋是焊內接接頭冷卻到較低溫度時(對容於鋼來說在MS溫度,即奧氏體開始轉變為馬氏體的溫度以下)產生的焊接裂紋。
冷裂紋的分類:
(1)淬硬脆化裂紋,淬硬傾向鋼的淬硬傾向越大,含碳量超過16MnR鋼的含碳量的材料,越易產生冷裂紋;容易發生在高中碳鋼,高合金鋼,工具鋼中,可以焊前預熱,並調整焊接線能量和焊接順序,減少淬硬組織並降低應力來防止;
(2)延遲裂紋(氫化裂紋):焊接時,焊縫金屬吸收了較多的氫,由於焊縫冷卻速度很快,有一部分氫氣仍殘留在焊縫金金屬中;
容易出現在低碳鋼、低合金鋼焊接中,控氫是防止關鍵。除了前兩個措施以外,還可以低氫焊絲焊葯,工件清油,緊急後熱300℃保溫等措施來防止;
(3)低塑性脆化裂紋:在鑄鐵和硬質合金構件焊接容易發生。由體積收縮應力造成的破壞,可以焊前預熱,並調整焊接線能量和焊接順序,減少應力來防止。
望採納,謝謝。
⑨ 焊接時冷裂紋和熱裂紋是怎樣產生的
1、冷裂紋
冷裂紋的特徵
多出現在焊道與母材熔合線附近的熱影響區中,多為穿晶裂紋。
冷裂紋無氧化色彩。
冷裂紋發生於碳鋼或合金鋼,高的含碳量和合金含量。
冷裂紋具有延遲性質,主要是延遲裂紋。
冷裂紋產生原因
焊接接頭(焊縫和熱影響區及熔合區)的淬火傾向嚴重,產生淬火組織,導致接頭性能脆化。
焊接接頭含氫量較高,並聚集在焊接缺陷處形成大量氫分子,造成非常大的局部壓力,使接頭脆化;磷含量過高同樣產生冷裂紋。
存在較大的拉應力。因氫的擴散需要時間,所以冷裂紋在焊後需延遲一段時間才出現。由於是氫所誘發的,也叫氫致裂紋。
防止冷裂紋的措施
選用鹼性焊條或焊劑,減少焊縫金屬中氫的含量,提高焊縫金屬塑性。
焊條焊劑要烘乾,焊縫坡口及附近母材要去油、水、除銹,減少氫的來源。
工件焊前預熱,焊後緩冷(大部分材料的溫度可查表),可降低焊後冷卻速度,避免產生淬硬組織,並可減少焊接殘余應力。
採取減小焊接應力的工藝措施,如對稱焊,小線能量的多層多道焊等,焊後進行清除應力的退火處理。
焊後立即進行去氫(後熱)處理,加熱到250℃,保溫2~6h,使焊縫金屬中的散氫逸出金屬表面。
2、熱裂紋(又稱結晶裂紋)
熱裂紋的特徵
熱裂紋可發生在焊縫區或熱影響區,沿焊縫長度方向分布。
熱裂紋的微觀特徵是沿晶界開裂,所以又稱晶間裂紋。因熱裂紋在高溫下形成,
有氧化色彩。
焊後立即可見。
熱裂紋產生原因。
焊縫金屬的晶界上存在低熔點共晶體(含硫、磷、銅等雜質)。
接頭中存在拉應力。
防止措施
選用適宜的焊接材料,嚴格控制有害雜質碳、硫、磷的含量。Fe和FeS易形成低熔點共晶,其熔點為988℃,很容易產生熱裂紋。
嚴格控制焊縫截面形狀,避免突高,扁平圓弧過渡。
縮小結晶溫度范圍,改善焊縫組織,細化焊縫晶粒,提高塑性減少偏析。
確定合理的焊接工藝參數,減緩焊縫的冷卻速度,以減小焊接應力。如採用小線能量,焊前預熱,合理的焊縫布置等。