㈠ 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
㈡ 電焊技術中為什麼焊接灰鑄鐵時極易產生裂紋
鑄鐵焊補時產生白口的原因及預防措施。鑄鐵焊補時,往往會在焊縫和母材交界的熔合線處生成一層白口鑄鐵,嚴重時會使整個焊縫斷面白口化,其硬度可高達600HBW,極難進行機械加工。產生白口的原因:一方面是由於焊縫的冷卻速度快,特別是在熔合線附近處的焊縫金屬是冷卻最快的地方;另一方面是焊條選擇不當,使焊縫中的石墨化元素含量不足。防止產生白口的措施:⑴減慢冷卻速度 延長熔合區處於紅熱狀態的時間,使石墨能充分析出,具體措施是焊前對焊件進行預熱和焊後保溫緩冷。⑵增加石墨化元素含量 鑄鐵中常存的C、Si、Mn、S、P元素中,C和Si是強烈的石墨化元素,只有當(C+Si)%含量達到一定值時,在適當冷卻速度配合下,才能使焊縫獲得灰鑄鐵組織。因此,選擇含硅、碳較高的焊接材料是防止產生白口的常用方法之一。⑶採用異質材料焊接 採用鎳基、銅基、鋼基焊縫的焊接材料,使焊縫不是鑄鐵組織,因而從根本上避免了產生白口。鑄鐵焊補時產生淬硬組織的原因及預防措施。鑄鐵焊補時,在焊縫及熱影響區均會產生馬氏體轉變,形成淬硬組織。當採用低碳鋼焊條焊接鑄鐵時,即使採用較小的焊接電流,母材在第一層焊縫中所佔的百分比也將為25%~30%,當鑄鐵的碳的質量分數為3.0%時,第一層焊縫的平均碳的質量分數將為0.75%~0.9%,屬於高碳鋼。這種高碳鋼焊縫在電弧冷焊後將會出現馬氏體組織,其硬度可達500HBW左右。焊接接頭中的熔合區,由於冷卻速度快,在共析轉變溫度區間,可出現奧氏體轉變成馬氏體的過程。因此,鑄鐵焊補後,由於白口和淬硬的共同作用,使焊縫和熱影響區局部出現高硬度,經機械加工帶來很大的困難。用碳鋼或高速鋼刀具往往加工不動,用硬質合金刀具雖可勉強加工,但「打刀」的危險性很大,即刀具從硬度較低的灰鑄鐵(160~240HBS)上切削過來,突然碰上高硬度帶,容易打刀,並加劇刀具的磨損。現在用的鑽頭大都用高速鋼製造,故用鑽頭對有白口層或淬硬區的灰鑄鐵進行鑽孔是非常困難的。生產實踐說明,當灰鑄鐵的焊接接頭的最高硬度在300HBS以上時,就很難進行切削加工。預防鑄鐵焊補時產生淬硬組織的措施是對焊件進行焊前預熱和採用異質焊縫的焊接材料。5鑄鐵焊補時產生裂紋的原因及預防措施。鑄鐵焊補時可能產生冷裂紋和熱裂紋兩種類型的裂紋。⑴冷裂紋 冷裂紋可能出現在焊縫或熱影響區上,並且發生在400℃以下。當焊縫為鑄鐵型時,易於出現焊縫冷裂紋。裂紋發生時常伴隨著可聽見的較響的脆性斷裂聲音,焊縫較長時或焊補剛性較大的缺陷時,常發生這種裂紋。其產生的原因是:焊接過程中由於焊件局部不均勻受熱,焊縫在冷卻過程中受到很大的拉應力,由於鑄鐵強度低,400℃以下基本無塑性,當拉應力超過此時鑄鐵的抗拉強度時,即發生焊縫冷裂紋。當焊縫中存在白口鑄鐵時,由於白口鑄鐵的收縮率(2.3%)比灰鑄鐵的收縮率(1.26%)大,故焊縫更易出現冷裂紋,特別是當焊縫強度大於母材時,冷卻過程中母材牽制不住焊縫的收縮,結果在結合處母材被撕裂,這種現象稱為「剝離」。當焊接接頭剛性大、焊補層數多,焊補金屬體積大,使焊接接頭處於高應力狀態時,如焊縫金屬的屈服點又較高,難於通過其塑性變形來松馳焊接接頭的高應力,則焊接裂紋易於在熱影響區的白口區或馬氏體區產生,形成熱影響區冷裂紋。防止冷裂紋最有效的辦法是對焊補件進行550~700℃的整體預熱,其次是採用異質焊縫的焊接材料。⑵熱裂紋 當採用鎳基焊接材料(如Z308、Z408、Z508焊條)及一般常用的低碳鋼焊條焊補鑄鐵時,焊縫金屬對熱裂紋較敏感。產生的原因是:採用鎳基材料焊補鑄鐵時,由於鑄鐵含S、P高,形成較多的低熔點共晶物,如Ni-Ni3S2(熔點644℃)、Ni-Ni3P(熔點880℃);採用低碳鋼焊條焊補鑄鐵時,第一、二層焊縫會從鑄鐵溶入較多的C、S及P,因此使第一、二層焊縫的熱裂程度增加。防止產生熱裂紋的方法是調整焊縫的化學成分,加入稀土元素,增強脫硫、脫磷的能力,減小熔合比,降低焊接應力等。
㈢ 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。下面就詳細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)什麼焊縫極易形成熱裂紋擴展閱讀
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。
㈣ 焊接時熱裂紋產生的原因及防止方法是什麼
產生原因:是由於熔池冷卻結晶時,受到的拉應力作用,而凝固時,低熔點共晶體形成的液態薄層共同作用的結果。
防止方法:
①控制焊縫中的有害雜質的含量即碳、硫、磷的含量,減少熔池中底熔點共晶體的形成。
②預熱:以降低冷卻速度,改善應力狀況。
③採用鹼性焊條,因為鹼性焊條的熔渣具有較強脫硫、脫磷的能力。
④控制焊縫形狀,盡量避免得到深而窄的焊縫。
⑤採用手弧板,將弧坑引至焊件外面,即使發生弧坑裂紋,也不影響焊件本身。
㈤ 為何深而窄的焊縫易出現熱裂紋
深而窄的焊縫里的金屬熔液因為空間窄小,熔液少,積蓄的熱量少,溫度下降快,結晶速度快,導致收縮應力大,所以易於出現熱裂紋。
㈥ 焊接時裂紋產生的原因
問題一:焊接缺陷(裂紋)概念 、形成缺陷原因、解決措施!!!(字越多越好、越詳細越好!) 5分 1、產生裂紋的概念:
焊縫裂紋是焊接過程中或焊接完成後在焊接區域中出現的金屬局部破裂的表現。
焊縫金屬從熔化狀態到冷卻凝固的過程經過熱膨脹與冷收縮變化,有較大的冷收縮應力存在,而且顯微組織也有從高溫到低溫的相變過程而產生組織應力,更加上母材非焊接部位處於冷固態狀況,與焊接部位存在很大的溫差,從而產生熱應力等等,這些應力的共同作用一旦超過了材料的屈服極限,材料將發生塑性變形,超過材料的強度極限則導致開裂。裂紋的存在大大降低了焊接接頭的強度,並且焊縫裂紋的尖端也成為承載後的應力集中點,成為結構斷裂的起源。
裂紋可能發生在焊縫金屬內部或外部,或者在焊縫附近的母材熱影響區內,或者位於母材與焊縫交界處等等。根據焊接裂紋產生的時間和溫度的不同,可以把裂紋分為以下幾類:
a.熱裂紋(又稱結晶裂紋):
產生於焊縫形成後的冷卻結晶過程中,主要發生在晶界上,金相學中稱為沿晶裂紋,其位置多在焊縫金屬的中心和電弧焊的起弧與熄弧的弧坑處,呈縱向或橫向輻射狀,嚴重時能貫穿到表面和熱影響區。熱裂紋的成因與焊接時產生的偏析、冷熱不均以及焊條(填充金屬)或母材中的硫含量過高有關。
b.冷裂紋:
焊接完成後冷卻到低溫或室溫時出現的裂紋,或者焊接完成後經過一段時間才出現的裂紋(這種冷裂紋稱為延遲裂紋,特別是諸如14MnMoVg、18MnMoNbg、14MnMoNbB等合金鋼種容易產生此類延遲裂紋,也稱之為延遲裂紋敏感性鋼)。冷裂紋多出現在焊道與母材熔合線附近的熱影響區中,其取向多與熔合線平行,但也有與焊道軸線呈縱向或橫向的冷裂紋。冷裂紋多為穿晶裂紋(裂紋穿過晶界進入晶粒),其成因與焊道熱影響區的低塑性組織承受不了冷卻時體積變化及組織轉變產生的應力而開裂,或者焊縫中的氫原子相互結合形成分子狀態進入金屬的細微孔隙中時將造成很大的壓應力連同焊接應力的共同作用導致開裂(稱為氫脆裂紋),以及焊條(填充金屬)或母材中的磷含量過高等因素有關。
c.再熱裂紋:
焊接完成後,如果在一定溫度范圍耿對焊件再次加熱(例如為消除焊接應力而採取的熱處理或者其他加熱過程,以及返修補焊等)時有可能產生的裂紋,多發生在焊結過熱區,屬於沿晶裂紋,其成因與顯微組織變化產生的應變有關。
2、產生裂紋的原因:
(1)焊件含有過高的碳、錳等合金元素。
(2)焊條品質不良或潮濕。
(3)焊縫拘束應力過大。
(4)母條材質含硫過高不適於焊接。
(5)施工准備不足。
(6)母材厚度較大,冷卻過速。
(7)電流太強。
(8)首道焊道不足抵抗收縮應力。
3、解決措施:
(1)使用低氫系焊條。
(2)使用適宜焊條,並注意乾燥。
(3)改良結構設計,注意焊接順序,焊接後進行熱處理。
(4)避免使用不良鋼材。
(5)焊接時需考慮預熱或後熱。
(6)預熱母材,焊後緩冷。
(7)使用適當電流。
(8)首道焊接之焊著金屬須充分抵抗收縮應力。
問題二:鋼材在焊接時產生裂紋是什麼原因 裂紋是多種原因造成的.比如預熱溫度不夠、層間溫度過高、母材自身不合格、焊材和母材不匹配、焊接速度過快、焊接產生變形等等都可能引起焊接裂紋的產生.具體是什麼原因要示你當時的情況來決定了
問題三:焊接時冷裂紋和熱裂紋的產生 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。
問題四:產生冷裂紋的因素有哪些 冷裂紋產生的原因是:
(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。
防止冷裂紋的措施有:
(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。
問題五:焊介面出現裂紋是什麼原因造成的? 你也說的不是很詳細,焊接裂紋產生的具體原因是有很多的,比如說焊接參數,焊材等等。據我猜測你是不是兩種異型鋼材進行的焊接啊,具體選擇什麼類型的焊條是有講究的,應該是按照材料強度要求高的那種類型進行焊接,你是不是焊條選擇錯了呢?
問題六:常見的焊接缺陷有哪幾種?產生原因有哪些 ①氣孔:焊接時,熔池中的氣泡在凝固時未能逸出而殘留下來所形成的空穴。氣孔可分為條蟲狀氣孔、針孔、柱孔,按分布可分為密集氣孔,鏈孔等。
氣孔的生成有工藝因素,也有冶金因素。工藝因素主要是焊接規范、電流種類、電弧長短和操作技巧。冶金因素,是由於在凝固界面上排出的氮、氫、氧、一氧化碳和水蒸汽等所造成的。
②夾渣:焊後殘留在焊縫中的溶渣,有點狀和條狀之分。產生原因是熔池中熔化金屬的凝固速度大於熔渣的流動速度,當熔化金屬凝固時,熔渣未能及時浮出熔池而形成。它主要存於焊道之間和焊道與母材之間。
③未熔合:熔焊時,焊道與母材之間或焊道與焊道之間未完全熔化結合的部分;點焊時母材與母材之間未完全熔化結合的部分,稱之。
未熔合可分為坡口未熔合、焊道之間未熔合(包括層間未熔合)、焊縫根部未熔合。按其間成分不同,可分為白色未熔合(純氣隙、不含夾渣)、黑色未熔合(含夾渣的)。
產生機理:a.電流太小或焊速過快(線能量不夠);b.電流太大,使焊條大半根發紅而熔化太快,母材還未到熔化溫度便覆蓋上去。C.坡口有油污、銹蝕;d.焊件散熱速度太快,或起焊處溫度低;e.操作不當或磁偏吹,焊條偏弧等。
④未焊透:焊接時接頭根部未完全熔透的現象,也就是焊件的間隙或鈍邊未被熔化而留下的間隙,或是母材金屬之間沒有熔化,焊縫熔敷金屬沒有進入接頭的根部造成的缺陷。
產生原因:焊接電流太小,速度過快。坡口角度太小,根部鈍邊尺寸太大,間隙太小。焊接時焊條擺動角度不當,電弧太長或偏吹(偏弧)
⑤裂紋(焊接裂紋):在焊接應力及其它致脆因素共同作用下,焊接接頭中局部地區的金屬原子結合力遭到破壞而形成的新界面而產生縫隙,稱為焊接裂紋。它具有尖銳的缺口和大的長寬比特徵。按其方向可分為縱向裂紋、橫向裂紋,輻射狀(星狀)裂紋。按發生的部位可分為根部裂紋、弧坑裂紋,熔合區裂紋、焊趾裂紋及熱響裂紋。按產生的溫度可分為熱裂紋(如結晶裂紋、液化裂紋等)、冷裂紋(如氫致裂紋、層狀撕裂等)以及再熱裂紋。
產生機理:一是冶金因素,另一是力學因素。冶金因素是由於焊縫產生不同程度的物理與化學狀態的不均勻,如低熔共晶組成元素S、P、Si等發生偏析、富集導致的熱裂紋。此外,在熱影響區金屬中,快速加熱和冷卻使金屬中的空位濃度增加,同時由於材料的淬硬傾向,降低材料的抗裂性能,在一定的力學因素下,這些都是生成裂紋的冶金因素。力學因素是由於快熱快冷產生了不均勻的組織區域,由於熱應變不均勻而導至不同區域產生不同的應力聯系,造成焊接接頭金屬處於復雜的應力――應變狀態。內在的熱應力、組織應力和外加的拘束應力,以及應力集中相疊加構成了導致接頭金屬開裂的力學條件。
⑥形狀缺陷
焊縫的形狀缺陷是指焊縫表面形狀可以反映出來的不良狀態。如咬邊、焊瘤、燒穿、凹坑(內凹)、未焊滿、塌漏等。
產生原因:主要是焊接參數選擇不當,操作工藝不正確,焊接技能差造成。
問題七:焊接後焊件出現裂紋是什麼原因 你說的材料應該是0cr13吧。復合鋼管應該先焊接基層,再過渡層、再復層。你管子多大?要是打得話,開內坡口,先j507焊基層,然後用A302焊過渡層,不預熱,控制層溫小於60攝氏度,採用小規范操作。一直焊至蓋面。
問題八:J421電焊條焊接時出現裂紋。 10分 你好,從你的圖片看,裂紋很長,基本貫通,而且都基本在焊縫的中間,沒有什麼好疑問的,就是熱裂紋。最好焊前預熱,預熱的時候范圍稍微大一點,保證溫度場的均勻。
望採納,謝謝。
㈦ 焊接焊條焊接後問什麼易裂紋
焊接焊條焊接後易裂紋的三大原因:
材質(包括焊條材質),母材是硬脆材料,如中、高碳鋼,鑄鐵等;
接頭應力,如接頭剛性太大,焊縫不能自由收縮;
操作工藝,如,焊接參數選用不當,工藝措施(預熱、保溫緩冷等)選用不當。
因此,判斷裂紋產生原因要根據具體材料、產品結構、焊接設備及環境等綜合考慮,才會得出正確結論。
焊接裂紋的危害及分類
在焊縫或熱影響區因開裂而形成的縫隙稱為焊接裂紋。通常把平行於焊縫的裂紋稱為縱向裂紋,垂直於焊縫的裂紋稱為橫向裂紋,在弧坑中的裂紋稱為火口裂紋或弧坑裂紋。焊接裂紋是一種危害最大的缺陷,不僅降低焊接接頭的強度,還會引起應力集中,使焊接結構承載後造成斷裂,使產品報廢,甚至會引起嚴重的事故。根據裂紋產生的條件,裂紋可分為熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋和層狀撕裂四種。
熱裂紋:焊接過程中,焊縫和熱影響區金屬冷卻到固相線附近高溫區產生的裂紋稱為熱裂紋。
冷裂紋:焊接接頭冷卻到較低溫度(對鋼來說為200~300℃)時,產生的焊接裂紋叫冷裂紋。冷裂紋主要產生在中碳鋼和高強度的低合金鋼、中合金鋼中。
再熱裂紋:焊後焊件在一定溫度范圍內再次加熱而產生的裂紋叫再熱裂紋。再熱裂紋一般位於母材的熱影響區,往往都是沿晶界開裂,都在粗大晶粒區,並且是平行於熔合線分布。當鋼中含鉻、鑰、釩等合金元素較多時,產生再熱裂紋的傾向增大。
層狀撕裂:焊接時焊接構件中沿鋼板軋層形成的階梯狀的裂紋叫層狀撕裂。
㈧ 哪些材料焊接容易產生裂紋,包括熱裂紋和冷裂紋還有熱處理後產生的裂紋。
一般剛性大韌性差的產品,特別是在冷卻不均勻的情況下,產生內應力就可能產生裂紋;
剛焊好的焊縫馬上澆水,那是一種急冷方法,低碳鋼一般不會,特別是淬硬性不強的材料,更加不會;而對於一些中碳鋼和高碳鋼,是非常有可能的;
㈨ 焊縫熱裂紋產生的原因
問題一:簡述焊接熱裂紋和焊接冷裂紋的形成機理 並比較它們各自的特點。 1)熱裂紋。在焊接過程中,焊縫和熱影響區金屬冷卻到固相線附近的高溫區產生的焊接裂紋就是熱裂紋。
?形成:由於被焊接的材料大多數都是合金,而合金凝固自開始到最終結束,是在一定的溫度區間內進行的,這是熱裂紋產生的基本原因。焊縫中的許多雜質的凝固溫度都低於焊縫金屬的凝固溫度,這樣首先凝固的焊縫金屬把低熔點的雜質推擠到凝固結晶的晶粒邊界,形成了一層液體薄膜,又因為焊接時熔池的冷卻速度很大,焊縫金屬在冷卻的過程中發生收縮,使焊縫金屬內部產生拉應力,拉應力把凝固的焊縫金屬沿晶粒邊界拉開,又沒有足夠的液體金屬補充時,就會形成微小的裂紋,隨著溫度的繼續下降,拉應力增大,裂紋不斷擴大。當焊縫金屬中含有較多的低熔點雜質時,焊縫金屬極易產生裂紋。母材和焊接材料中含有的有害雜質,特別是硫元素,它是引起鋼材焊縫金屬中發生凝固裂紋的最主要元素。另外,鋼材中含碳量較高時,有利於硫在晶界處富集,因而也是促進形成凝固裂紋的原因,所以採用含碳量低的焊接材料有利於防止凝固裂紋的產生。
?熱裂紋的特徵:斷口呈藍黑色,即金屬在高溫被氧化的顏色,有時在熱裂紋里流入熔渣的跡象。再者,弧坑裂紋多為熱裂紋。
2)冷裂紋。冷裂紋指焊接接頭冷卻到較低溫度時產生的焊接裂紋。
?冷裂紋產生的原因:鋼材的淬火傾向,殘余應力,焊縫金屬和熱影響區的擴散氫含量。其中氫的作用是形成冷裂紋的重要因素。當焊縫和熱影響區的含量較高時,焊縫中的氫在結晶過程中向熱影響區擴散,當這些氫不能逸出時,就聚集在離熔合線不遠的熱影響區中;如果被焊材料的淬火傾向較大,焊後冷卻下來,在熱影響區可能形成馬氏體組織,該種組織脆而硬;在加上焊後的焊接殘余應力,在上述幾種因素的作用下,導致了冷裂紋的產生。
?冷裂紋與熱裂紋的主要區別就是:冷裂紋在較低的溫度下形成,一般在200-300℃以下形成;冷裂紋不是在焊接過程中產生的,而是在焊後延續一定的時間後才產生,如果鋼的焊接接頭冷卻到濕溫後並在一定的時間(幾小時、幾天、甚至十幾天以後)才出現的冷裂紋稱為延遲裂紋;冷裂紋多在焊接熱影響區內產生,如沿應力集中的焊縫根部形成的冷裂紋稱為焊根裂紋。沿應力集中的焊趾處形成的冷裂紋稱為焊趾裂紋。在靠近堆焊焊道的熱影響區內所形成的裂紋稱為焊道下裂紋。冷裂紋有時也在焊縫金屬內發生。一般焊縫金屬的橫向裂紋多為冷裂紋。冷裂紋與熱裂紋相比,冷裂紋的斷口無氧化色。
問題二:焊接時冷裂紋和熱裂紋的產生 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。
問題三:焊縫裂紋出現的主要原因有哪些 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
普通結構鋼,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;
這個是 *** 焊接10年的總結,細節上具體情況就需要具體分析了。
問題四:什麼叫熱裂紋,它是怎樣產生的 焊接件中最常見的一種嚴重缺陷。金屬的焊接性中包括了兩大類的問題:一類是焊接引起的材料性能變壞,使焊件失掉了材料原來特有的性能,如不銹鋼焊後失掉其耐蝕性等;另一類是在焊接接頭或其附近的母材內產生裂紋和氣孔等缺陷。裂紋影響焊接件的安全使用,是一種非常危險的工藝缺陷。焊接裂紋不僅發生於焊接過程中,有的還有一定潛伏期,有的則產生於焊後的再次加熱過程中。焊接裂紋根據其部位、尺寸、形成原因和機理的不同,可以有不同的分類方法。按裂紋形成的條件,可分為熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋和層狀撕裂等四類。
熱裂紋 多產生於接近固相線的高溫下,有沿晶界(見界面)分布的特徵;但有時也能在低於固相線的溫度下,沿「多邊形化邊界」形成。熱裂紋通常多產生於焊縫金屬內,但也可能形成在焊接熔合線附近的被焊金屬(母材)內。按其形成過程的特點,又可分為下述三種情況。
結晶裂紋 產生於焊縫金屬結晶過程末期的「脆性溫度」區間,此時晶粒間存在著薄的液相層,因而金屬塑性極低,由冷卻的不均勻收縮而產生的拉伸變形超過了允許值時,即沿晶界液層開裂。消除結晶裂紋的主要冶金措施為通過調整成分,細化晶粒,嚴格控制形成低熔點共晶的雜質元素等,以達到提高材料在脆性溫度區間的塑性;此外,從設計和工藝上盡量減少在該溫度區間的內部拉伸變形。
液化裂紋 主要產生於焊縫熔合線附近的母材中,有時也產生於多層焊的先施焊的焊道內。形成原因是由於在焊接熱的作用下,焊縫熔合線外側金屬內產生沿晶界的局部熔化,以及在隨後冷卻收縮時引起的沿晶界液化層開裂。造成這種裂紋的情況有二:一是材料晶粒邊界有較多的低熔點物質;另一種是由於迅速加熱,使某些金屬化合物分解而又來不及擴散,致局部晶界出現一些合金元素的富集甚至達到共晶成分。防止這類裂紋的原則為嚴格控制雜質含量,合理選用焊接材料,盡量減少焊接熱的作用。
多邊化裂紋 是在低於固相線溫度下形成的。其特點是沿「多邊形化邊界」分布,與一次結晶晶界無明顯關系;易產生於單相奧氏體金屬中。這種現象可解釋為由於焊接的高溫過熱和不平衡的結晶條件,使晶體內形成大量的空位和位錯,在一定的溫度、應力作用下排列成亞晶界(多邊形化晶界),當此晶界與有害雜質富集區重合時,往往形成微裂紋。消除此種缺陷的方法是加入可以提高多邊形化激活能的合金元素,如在Ni-Cr合金中加入W、Mo、Ta等;另一方面是減少焊接時過熱和焊接應力。
冷裂紋 根據引起的主要原因可分為淬火裂紋、氫致延遲裂紋和變形裂紋。
淬火裂紋 產生在鋼的馬氏體轉變點()附近(見過冷奧氏體轉變圖)或在200以下的裂紋,主要發生於中、高碳鋼,低合金高強度鋼以及鈦合金等,主要產生部位在熱影響區以及焊縫金屬內。裂紋走向為沿晶或穿晶。形成冷裂紋的主要因素有:①金屬的含氫量偏高;②脆性組織或對氫脆敏感的組織;③焊接拘束應力(或應變)。
氫致延遲裂紋 焊接過程中溶於焊縫金屬內的氫向熱影響區擴散、偏聚,特別是在容易啟裂的三軸拉應力集中區富集,引起氫脆,即降低金屬在啟裂位置(或裂紋前端)的臨界應力,當此處的局部應力超過此臨界應力時,就造成開裂。這種裂紋的形成有明顯的時間延遲的特徵,其原因在於氫擴散富集需要時間(孕育期)。產生此種裂紋的條件是存在著氫和對氫敏感的組織,同時又有較大的拘束應力。因此,它常產生在嚴重應力集中的焊件根部和縫邊,以及過熱區。防止的措施包括:①降低焊縫中的含氫量,例如採用低氫焊條,嚴格烘乾焊接材料等;②合理的預熱及後熱;③選用碳當量較低的原材料;④減小拘束應力,避免應力集中(見金屬中氫)。
變形裂紋 這種裂紋的形成不一定是因為氫含量偏高......>>
問題五:熱裂紋和冷裂紋產生的原因 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)。
問題六:焊接缺陷(裂紋)概念 、形成缺陷原因、解決措施!!!(字越多越好、越詳細越好!) 5分 1、產生裂紋的概念:
焊縫裂紋是焊接過程中或焊接完成後在焊接區域中出現的金屬局部破裂的表現。
焊縫金屬從熔化狀態到冷卻凝固的過程經過熱膨脹與冷收縮變化,有較大的冷收縮應力存在,而且顯微組織也有從高溫到低溫的相變過程而產生組織應力,更加上母材非焊接部位處於冷固態狀況,與焊接部位存在很大的溫差,從而產生熱應力等等,這些應力的共同作用一旦超過了材料的屈服極限,材料將發生塑性變形,超過材料的強度極限則導致開裂。裂紋的存在大大降低了焊接接頭的強度,並且焊縫裂紋的尖端也成為承載後的應力集中點,成為結構斷裂的起源。
裂紋可能發生在焊縫金屬內部或外部,或者在焊縫附近的母材熱影響區內,或者位於母材與焊縫交界處等等。根據焊接裂紋產生的時間和溫度的不同,可以把裂紋分為以下幾類:
a.熱裂紋(又稱結晶裂紋):
產生於焊縫形成後的冷卻結晶過程中,主要發生在晶界上,金相學中稱為沿晶裂紋,其位置多在焊縫金屬的中心和電弧焊的起弧與熄弧的弧坑處,呈縱向或橫向輻射狀,嚴重時能貫穿到表面和熱影響區。熱裂紋的成因與焊接時產生的偏析、冷熱不均以及焊條(填充金屬)或母材中的硫含量過高有關。
b.冷裂紋:
焊接完成後冷卻到低溫或室溫時出現的裂紋,或者焊接完成後經過一段時間才出現的裂紋(這種冷裂紋稱為延遲裂紋,特別是諸如14MnMoVg、18MnMoNbg、14MnMoNbB等合金鋼種容易產生此類延遲裂紋,也稱之為延遲裂紋敏感性鋼)。冷裂紋多出現在焊道與母材熔合線附近的熱影響區中,其取向多與熔合線平行,但也有與焊道軸線呈縱向或橫向的冷裂紋。冷裂紋多為穿晶裂紋(裂紋穿過晶界進入晶粒),其成因與焊道熱影響區的低塑性組織承受不了冷卻時體積變化及組織轉變產生的應力而開裂,或者焊縫中的氫原子相互結合形成分子狀態進入金屬的細微孔隙中時將造成很大的壓應力連同焊接應力的共同作用導致開裂(稱為氫脆裂紋),以及焊條(填充金屬)或母材中的磷含量過高等因素有關。
c.再熱裂紋:
焊接完成後,如果在一定溫度范圍耿對焊件再次加熱(例如為消除焊接應力而採取的熱處理或者其他加熱過程,以及返修補焊等)時有可能產生的裂紋,多發生在焊結過熱區,屬於沿晶裂紋,其成因與顯微組織變化產生的應變有關。
2、產生裂紋的原因:
(1)焊件含有過高的碳、錳等合金元素。
(2)焊條品質不良或潮濕。
(3)焊縫拘束應力過大。
(4)母條材質含硫過高不適於焊接。
(5)施工准備不足。
(6)母材厚度較大,冷卻過速。
(7)電流太強。
(8)首道焊道不足抵抗收縮應力。
3、解決措施:
(1)使用低氫系焊條。
(2)使用適宜焊條,並注意乾燥。
(3)改良結構設計,注意焊接順序,焊接後進行熱處理。
(4)避免使用不良鋼材。
(5)焊接時需考慮預熱或後熱。
(6)預熱母材,焊後緩冷。
(7)使用適當電流。
(8)首道焊接之焊著金屬須充分抵抗收縮應力。
問題七:高溫合金產生焊接熱裂紋的原因是什麼 高溫使合金偏析,結晶變大,使晶體結合力大幅下降。
問題八:焊接熱、冷裂紋各有哪些基本特點? 熱裂紋:沿晶開裂,一般發生在近焊縫或焊縫區。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,一般發生在焊接熱恭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。