1. 在焊接過程中劉琳的主要危害是產生什麼
鋼中磷的主要危害是(降低鋼材的塑性和韌性以及可焊性),在鋼條焊接的時候,磷的主要危害是:
使焊縫產生冷脆現象,隨著磷含量的增 加,將造成焊縫金屬的韌性、特別是低,溫沖擊韌性下降,因此焊芯中磷含量不得大於 0.04%。在焊接重要結構時,磷含量不得大於 0.03%.
鋼材的低溫冷脆現象與鋼材中磷含量密切相關,磷在鋼中全部溶於鐵素體中,可使鐵素體的強度、硬度有所提高,但卻使低溫下鋼的塑性、沖擊韌性急劇降低,使鋼變脆,這種現象稱為冷脆。
磷對回火脆性的影響 鋼的回火脆性與磷的含量有著密切的關系,甚至很少的磷含量也能提高鋼對回火脆性的敏感。磷和錳共存時,直到高溫回火范圍都產生回火脆性。
磷對力學性能的影響 一定的磷含量對軟鋼固態能提高力學性能,但這種有利因素隨著鋼的碳含量的增高而消失,碳含量越高則磷所引起的脆性就越大。
磷對鋼的焊接性不利 它能增加焊裂的敏感性,因此若欲獲得優質的焊縫,鋼中的磷必須盡可能降低,含磷量要嚴格控制,高級優質鋼含磷量應≤0.035%.
硫在低碳鋼中主要以FeS和MnS形式存在。FeS可無限地溶解於液態鐵中,而溶於固態鐵中的卻很少,因此熔池凝固時FeS析出,並與α-Fe,FeO及(FeO)2 SiO2等形成低熔點共晶體,在焊縫結晶過程中析集於晶界上呈液態薄膜。因而在焊縫冷卻時所造成的內應力作用下引起晶界處開裂-熱裂紋。
硫是焊縫中常存的有害元素之一。硫能促使焊縫金屬產生熱裂紋、降低沖擊韌度和耐腐蝕性,並能促使產生偏析。厚板焊接時,硫還會引起層狀撕裂。
2. 硫是焊縫金屬中有害的雜質之一當硫以什麼形式存在時危害最大
對。硫是由生鐵抄及燃料襲帶入鋼中的雜質。在固態下,硫在鐵中的溶解度極小,而是以FeS的形態存在於鋼中。由於FeS的塑性差,使含硫較多的鋼脆性較大。更嚴重的是,FeS與Fe可形成低熔點(985℃)的共晶體,分布在奧氏體的晶界上。當鋼加熱到約1200℃
3. 焊縫里MNS是什麼物質
MnS
硫化錳
硫是焊縫中常存的有害元素之一。硫能促使焊縫金屬產生熱裂紋、降低沖擊韌度版和需腐蝕性,並能促權使產生偏析。厚板焊接時,硫還會引起層狀撕裂。
硫在液態金屬中以FeS的形式存在,熔渣中的Mn、MnO、CaO具有一定的脫硫作用;其反應式如下:
[Mn]+[FeS] =[MnS]+[Fe]
[MnO]+[FeS]=[MnS]+[FeO]
[CaO]+[FeS] =[CaS]+[FeO]
生成的MnS、CaS都進入熔渣中,由於MnO、CaO均屬鹼性氧化物,在鹼性熔渣中含量較多,所以鹼性熔渣的脫硫能力比酸性熔渣強。
4. 硫元素對不銹鋼焊接的有利影響
焊縫中的有害元素有氫,氧,氮,硫,磷等。這些有害元素會使焊縫金屬性能脆化,氫,硫,碗會引起裂紋,氫和氮還會導致氣孔。空氣中的氧氣和氮氣,焊條,焊劑受潮的水分,鐵銹中結晶水以及油污等,在電弧高溫作用下會分解為氮,氫,氧進入熔池液體金屬。氮和氫溶入液體金屬,氧與金屬會發生氧化反應而形成氧化物,合金元素被燒損。鐵銹,焊條皮,埋弧焊的焊劑也帶入一些氧化物。此外,母材和焊接材料還會帶入硫,磷等雜質。控制的方法有:焊接前清除,工件待焊處的銹,水,油污,按規定的參數,烘乾焊條,焊劑,焊接時採取措施保護熔滴,溶池的液體金屬和高溫的焊縫金屬,防止空氣進入。在焊條葯皮和埋弧焊焊劑中加入鐵合金,在焊絲中加入金屬元素進行滲合金,為焊縫金屬添加元素,獲得較為理想的焊縫金屬化學成分,以保證焊縫金屬具有必要的使用性能。
5. 焊縫中硫通常以什麼形式存在
你好,硫通常在焊縫中以片狀或條狀形式存在。硫在焊縫中的危害是產生冷裂紋。
6. 熔焊的氣體
1、焊接過程中,焊接區內充滿大量氣體。
用酸性焊條焊接時,主要氣體成分是CO、H2、H2O;用鹼性焊條焊接時,主要氣體成分是CO、CO2;埋弧焊時,主要氣體成分是CO、H2。
焊接區內的氣體主要來源於以下幾方面:一是為了保護焊接區域不受空氣的侵入,人為地在焊接區域添加一層保護氣體,如葯皮中的造氣劑(澱粉、木粉、大理石等)受熱分解產生的氣體、氣體保護焊所採用的保護氣體(CO2氣體、Ar氣)等;其次是用潮濕的焊條或焊劑焊接時,析出的氣體、保護不嚴而侵入的空氣、焊絲和母材表面上的雜質(油污、鐵銹、油漆等)受熱產生的氣體,以及金屬和熔渣高溫蒸發所產生的氣體等。
2、氮、氫、氧對焊縫金屬的作用和影響
⑴氮 氮主要來自焊接區域周圍的空氣。手弧焊時,堆焊金屬中約含有0.025%的氮。氮是提高焊縫金屬強度、降低塑性和韌性的元素,也是在焊縫中產生氣孔的主要原因之一。
⑵氫 氫主要來源於焊條葯皮、焊劑中的水分、葯皮中的有機物,焊件和焊絲表面上的污物(鐵銹、油污)和空氣中的水分等。各種焊接方法均使焊縫增氫,只是增氫的程度不同:手弧焊時用纖維素葯皮焊條焊得的焊縫含氫量比母材高出70倍;只有採用低氫型焊條施焊時,焊縫的含氫量才比較低;而用CO2氣體保護焊時,含氫量最低。
氫使焊縫金屬的塑性性嚴重下降,促使在焊接接頭中產生氣孔和延時裂紋,並且還會在拉伸試樣的斷面上形成白點。
⑶氧 氧主要來源於空氣、葯皮和焊劑中的氧化物、水分及焊接材料表面的氧化物。隨著焊縫中含氧量的增加,其強度、硬度和塑性會明顯下降,還能引起金屬的熱脆、冷脆和時效硬化,並且也是焊縫中形成氣孔(CO氣孔)的主要原因之一。
總之,進入焊縫金屬中的氮、氫、氧都是屬於有害的元素。
3、對焊接區域要進行保護方法對焊接區域進行保護的目的是防止空氣侵入熔滴和熔池,減少焊縫金屬中的氮、氧含量。保護的方式有下列三種:
⑴氣體保護 例如,氣體保護焊時採用保護氣體(CO2、H2、Ar)將焊接區域與空氣隔離起來。
⑵渣保護 在熔池金屬表面覆蓋一層熔渣使其與空氣分開隔離,如電渣焊、埋弧焊。
⑶氣—渣聯合保護 利用保護氣體和熔渣同時對熔化金屬進行保護,如手弧焊。
4、 減少焊縫金屬中的含氧量
對焊接區域進行保護、防止空氣與熔化金屬進行接觸是控制焊縫金屬中含氧量的重要措施,但是不能根本解決問題,因為氧還可以通過許多其它渠道進入焊縫中,要徹底堵塞這些渠道事實上是不可能的,因此只能採取措施,對已進入熔化金屬中的氧進行脫氧處理。
5、焊縫金屬常用的脫氧方法
利用熔渣或焊芯(絲)金屬與熔化金屬相互作用進行脫氧,是焊縫金屬常用的脫氧辦法。
⑴擴散脫氧 當溫度下降時,原先熔解於熔池中的FeO會不斷地向熔渣進行擴散,從而使焊縫中的含氧量下降,這種脫氧方法稱為擴散脫氧。
如果熔渣中有強酸性氧化物SiO2、TiO2等,它們會與FeO生成復合物,其反應式為
(SiO2+FeO)= FeO·SiO2
(TiO2+FeO)= FeO·TiO2
反應的結果使熔渣中的自由FeO減少,這就使熔池金屬中的[FeO]不斷地向渣中擴散,焊縫金屬中的含量因此得以減少。
酸性熔渣(如焊條J422、焊劑HJK431熔化所成的熔渣)中含有較多量的SiO2、TiO,所以其脫氧方法主要是擴散脫氧。但是在焊接條件下,由於熔池冷卻速度快,熔渣和液體金屬相互作用的時間短,擴散脫氧進行得很不充分,因此用酸性焊條(劑)焊成的焊縫,其含氧量還比較高,焊縫金屬的塑性和韌性也比較低。
6、用脫氧劑脫氧 在焊芯、葯皮或焊絲中加入某種元素,使它本身在焊接過程中被氧化,從而保證被焊金屬及其合金元素不被氧化或已被氧化的金屬還原出來,這種用來脫氧的元素稱為脫氧劑。常用的脫氧劑有碳、錳、硅、鈦和鋁。
鹼性焊條的脫氧劑以鐵合金的形式加入到葯皮中去,如錳鐵、硅鐵等。埋弧焊常採用合金焊絲,如H08MnA、H10MnSi等。
用脫氧劑脫氧的效果比擴散脫氧好得多,所以用鹼性焊條施焊的焊縫,其含氧量比用酸性焊條施焊時要低,塑性、韌性相應得到提高,因此鹼性焊條常用來焊合金鋼及重要的焊接結構。
7、 減少焊縫金屬中的含氫量方法
減少焊縫金屬中含氫量的常用措施有:
1) 烘乾焊條的焊劑;
2) 清除焊件和焊絲表面上的雜質並盡量使焊絲及焊件表面保持乾燥;
3) 在葯皮和焊劑中加入適量的氟石(CaF2)、硅砂(SiO2),兩者都具有較好的去氫效果;
4) 焊後立即對焊件加熱,進行後熱處理;
5) 採用低氫型焊條、超低氫型焊條和鹼性焊劑。
熔焊
8、焊縫金屬中硫的危害性
硫是焊縫中常存的有害元素之一。硫能促使焊縫金屬產生熱裂紋、降低沖擊韌度和需腐蝕性,並能促使產生偏析。厚板焊接時,硫還會引起層狀撕裂。
硫在液態金屬中以FeS的形式存在,熔渣中的Mn、MnO、CaO具有一定的脫硫作用;其反應式如下
[Mn]+[FeS] =[MnS]+[Fe]
[MnO]+[FeS]=[MnS]+[FeO]
[CaO]+[FeS] =[CaS]+[FeO]
生成的MnS、CaS都進入熔渣中,由於MnO、CaO均屬鹼性氧化物,在鹼性熔渣中含量較多,所以鹼性熔渣的脫硫能力比酸性熔渣強。
9 、焊縫金屬中磷的危害性。
磷也是焊縫中常存的有害元素之一。磷會增加鋼的冷脆性,大幅度地降低焊縫金屬的沖擊韌度,並使脆性轉變溫度升高。焊接奧氏體類鋼或焊縫中含碳量較高時,磷也會促使焊縫金屬產生熱裂紋。
磷在液態金屬中以Fe2P、P2O5形式存在。脫磷反應可分為兩步進行:第一步是將磷氧化成P2O5;第二步使之與渣中的鹼性氧化物CaO生成穩定的復合物進入熔渣。其反應式為
2[Fe2P]+5(FeO=P2O5+11[Fe]
P2O5+3(CaO)=(CaO)3·P2O5
P2O5+4(CaO)=(CaO)4·P2O5
由於鹼性熔渣中含有較多的CaO,所以脫磷效果比酸性熔渣要好。
但是實際上,不論是鹼性熔渣還是酸性熔渣,其最終的脫硫、脫磷效果仍不理想。所以控制焊縫中的硫、磷含量,只能採取限制原材料(母材、焊條、焊絲)中硫、磷含量的方法。
10 、焊縫金屬的合金化
合金化就是把所需要的合金元素,通過焊接材料過渡到焊縫金屬(或堆焊金屬)中去。
合金化的目的:1)補償焊接過程中由於氧化、蒸發等原因造成的合金元素的損失;2)改善焊縫金屬的組織和性能;3)獲得具有特殊性能的堆焊金屬。
常用的合金化方式有:應用合金焊絲;應用葯芯焊絲或葯芯焊條;應用合金葯皮或粘結焊劑;應用合金粉末;應用熔渣與金屬之間的置換反應。
11 、合金元素的過渡系數
合金元素在焊接過程中總有一部分因氧化、蒸發等原因損耗掉,不可能全部過渡到焊縫中去。合金元素的過渡系數是指焊接材料中的合金元素過渡到堆焊金屬中的數量與其原始含量的百分比,即
式中η——某合金元素的過渡系數(%);
CF——堆焊金屬中某合金元素的含量;
CT——焊條(焊絲、焊劑)中某合金元素的原始總含量。
7. 鎢極氬弧焊時什麼是鋼焊縫金屬中的有害元素
鎢極氬弧焊時硫、磷是鋼焊縫金屬中的有害元素。硫是焊縫金屬中有害的雜質之一,當硫以(FeS)形式存在時危害性最大。
8. 什麼是EGW焊接有專業人士幫忙詳細解釋一下嗎
EGW焊接即氣電立焊,是由普通熔化極氣體保護焊和電渣焊發展而形成的一種熔化極專氣體屬保護電弧焊方法。其優點是:生產率高,成本低。與窄間隙焊的主要區別在於焊縫一次成形,而不是多道多層焊。
EGW在多數情況下會將二氧化碳氣體作為保護氣體,但有時也會使用純氬氣、氬氣二氧化碳混合氣體、氬氣氧氣混合氣體、氬氣氦氣混合氣體。焊接焊絲經常會採用可形成焊渣、焊縫外觀美觀的焊劑焊絲,但有時也會使用實芯焊絲。
用母材端與銅襯片或耐火性內襯材料等將熔池圍起來,可以在防止熔融金屬滴落的同時進行向上立焊,因此能夠在單條焊道(單次操作)中進行厚板焊接。其用途包括船舶側外板、橋梁建設、儲藏槽罐、壓力容器等垂直方向對接縫的焊接。
(8)焊縫金屬的硫來源於什麼擴展閱讀
氣電立焊的焊接質量受焊接電弧長度的影響較大,必須對其弧長進行控制。以爬行式氣電立焊機器人為基礎,研究其焊接過程中弧長變化,建立了焊接小車和滑塊為基礎的二級聯動弧長控制系統。
利用滑塊的動態響應能力強、精度高的特點實現弧長的快速、高精度控制,利用對小車的控制實現滑塊的自動歸中,增大系統的調節能力。結果表明,系統具有較強的抗干擾能力、動態響應能力和自我調節能力。
9. 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。