A. 關於焊接時出現偏析問題怎麼解決呀
細化晶粒,導致晶界的增多。偏析分散,致使偏析程度減弱;還有就是適當降低焊接速度,熔池呈橢圓形,柱狀晶呈人字紋路向焊縫中部生長,區域偏析程度相應降低。
應用這些基本原理,添加一些輔助措施,增加熔池的攪拌能力,對偏析的減小也是有益的
B. 為什麼焊縫中會形成柱狀晶為什麼鋼鐵中看不到,而鎂,鋁中能看到
柱狀晶產生的原因是因為焊接過程中,焊接溫度高於熔點很多,熔池容易過熱,晶粒長大很快,因此,在焊縫中會形成柱狀晶.
鎂、鋁等金屬熔點相對於鋼鐵熔點較低,過熱度要比鋼鐵大得多,因此有利於柱狀晶長大,所以在鎂鋁焊縫中容易看到柱狀晶.
C. 6061鋁合金激光焊接為什麼會出現裂紋,氣孔,有什麼方法可以解決
裂紋:鋁合金激光焊裂紋主要為結晶裂紋。由焊縫金屬結晶時在柱狀晶邊界形成Al—Si或Mg-Si、A1-Mg2Si等低熔點共晶導致的。脈沖激光的不連續加熱易產生結晶裂紋。連續激光裂紋傾向小一點。結晶裂紋兩個條件:液態薄膜,應力。盡量減小冷卻速度,應力小一些,裂紋傾向應該會小一些。
氣孔:兩種,Mg蒸汽、難熔氧化膜捲入造成氣孔;氫氣孔;鋁合金錶面清潔,氣氛保護的好些。焊接採用較小的線能量。
D. 金屬結晶過程中如何控制柱狀晶區和等軸晶區的大小,控制的意義是什麼
一般通過降溫速率的控制,可以獲得相應的結晶形態的晶區。由於不同的結晶形態,對材料的很多性能影響很大,需要通過獲得合適結晶形態的方法,獲得所需要的材料性能。
比如,緩慢冷卻通常形成柱狀晶,性能不好,但是通過更緩慢的冷卻和精密控制,可以獲得超大的「柱狀晶」—— 單晶。性能就發生很大的變化了。
E. 怎樣處理不銹鋼焊縫金屬結晶時的偏析
首先建議你先檢驗下你原料,再確認你的產品是否是鍛件。在現在化煉鋼設備中很少出現偏析這個問題,可能你們采購的原料是小鋼廠的問題。
偏析分為三種:1.晶內偏析,該情況取決於澆鑄時的冷卻速度,偏析元素擴散能力和固相線傾斜度等.可以通過退火將偏析消除;2.區域性偏析:在較大范圍內化學成分不均勻的現象,退火無法將該情況消除,這種偏析與澆溫、澆速等有關;3.比重偏析:合金凝固時析出的初晶與餘下的液體存在較大的比重差,最終導致材料出現分層、化學成分不均勻的情況。可採用降低澆溫加大冷卻速度,加入微量元素形成比重適當等。
你可以判斷出現偏析的種類,並針對性的採取一些措施。
合金中各組成元素在結晶時分布不均勻的現象稱為偏析。焊接熔池一次結晶過程中,由於冷卻速度快,已凝固的焊縫金屬中化學成分
來不及擴散,造成分布不均,產生偏析。
焊縫中的偏析現象有以下三種:
⑴顯微偏析 熔池一次結晶時,最先結晶的結晶中心金屬最純,後結晶部分含其它合金元素和雜質略高,最後結晶部分,即結晶的外
端和前緣所含其它合金元素和雜質最高。在一個柱狀晶粒內部和晶粒之間的化學成分分布不均現象稱為顯微偏析。
⑵區域偏析 熔池一次結晶時,由於柱狀晶體的不斷長大和推移,會把雜質「趕」向熔池中心,使熔池中心的雜質含量比其它部位多,
這種現象稱為區域偏析。
焊縫的斷面形狀對區域偏析的分布影響很大。窄而深的焊縫,各柱狀晶的交界在其焊縫的中心,因此焊縫中心聚集有較多的雜質,見
圖1。這種焊縫在其中心部位極易產生熱裂紋。寬而淺的焊縫,雜質則聚集在焊縫的上部,見圖1b,這種焊縫具有較高的抗熱裂能力。
⑶層狀偏析 熔池在一次結晶的過程中,要不斷地放出結晶潛熱,當結晶潛熱達到一定數值時,熔池的結晶就出現暫時的停頓。以後
隨著熔池的散熱,結晶又重新開始,形成周期性的結晶,伴隨著出現結晶前沿液體金屬中雜質濃度的周期變動,產生周期性的偏析稱為層狀偏析。層狀偏析集中了一些有害元素,因此缺陷往往出現在層狀偏析中。由層狀偏析所造成的氣孔。
F. 焊接缺陷及防治措施的裂紋:
根據裂紋尺寸大小,分為三類:(1)宏觀裂紋:肉眼可見的裂紋。(2)微觀裂紋:在顯微鏡下才能發現。(3)超顯微裂紋:在高倍數顯微鏡下才能發現,一般指晶間裂紋和晶內裂紋。
從產生溫度上看,裂紋分為兩類:
(1)熱裂紋:產生於Ac3線附近的裂紋。一般是焊接完畢即出現,又稱結晶裂紋。這種二裂紋主要發生在晶界,裂紋面上有氧化色彩,失去金屬光澤。
(2)冷裂紋:指在焊畢冷至馬氏體轉變溫度M3點以下產生的裂紋,一般是在焊後一段時間(幾小時,幾天甚至更長)才出現,故又稱延遲裂紋。
按裂紋產生的原因分,又可把裂紋分為: (1)再熱裂紋:接頭冷卻後再加熱至500~700℃時產生的裂紋。再熱裂紋產生於沉澱強化的材料(如含Cr、Mo、V、Ti、Nb的金屬)的焊接熱影響區內的粗晶區,一般從熔合線向熱影響區的粗晶區發展,呈晶間開裂特徵。
(2)層狀撕裂主要是由於鋼材在軋制過程中,將硫化物(MnS)、硅酸鹽類等雜質夾在其中,形成各向異性。在焊接應力或外拘束應力的使用下,金屬沿軋制方向的雜物開裂。
(3)應力腐蝕裂紋:在應力和腐蝕介質共同作用下產生的裂紋。除殘余應力或拘束應力的因素外,應力腐蝕裂紋主要與焊縫組織組成及形態有關。 (1)結晶裂紋的形成機理熱裂紋發生於焊縫金屬凝固末期,敏感溫度區大致在固相線附近的高溫區,最常見的熱裂紋是結晶裂紋,其生成原因是在焊縫金屬凝固過程中,結晶偏析使雜質生成的低熔點共晶物富集於晶界,形成所謂液態薄膜,在特定的敏感溫度區(又稱脆性溫度區)間,其強度極小,由於焊縫凝固收縮而受到拉應力,最終開裂形成裂紋。結晶裂紋最常見的情況是沿焊縫中心長度方向開裂,為縱向裂紋,有時也發生在焊縫內部兩個柱狀晶之間,為橫向裂紋。弧坑裂紋是另一種形態的,常見的熱裂紋。
熱裂紋都是沿晶界開裂,通常發生在雜質較多的碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼等材料氣焊縫中
(2)影響結晶裂紋的因素
a合金元素和雜質的影響碳元素以及硫、磷等雜質元素的增加,會擴大敏感溫度區,使結晶裂紋的產生機會增多。
b.冷卻速度的影響冷卻速度增大,一是使結晶偏析加重,二是使結晶溫度區間增大,兩者都會增加結晶裂紋的出現機會;
c.結晶應力與拘束應力的影響在脆性溫度區內,金屬的強度極低,焊接應力又使這飛部分金屬受拉,當拉應力達到一定程度時,就會出現結晶裂紋。
(3)防止結晶裂紋的措施a.減小硫、磷等有害元素的含量,用含碳量較低的材料焊接。b.加入一定的合金元素,減小柱狀晶和偏析。如鋁、銳、鐵、鏡等可以細化晶粒。,c.採用熔深較淺的焊縫,改善散熱條件使低熔點物質上浮在焊縫表面而不存在於焊縫中。d.合理選用焊接規范,並採用預熱和後熱,減小冷卻速度。e.採用合理的裝配次序,減小焊接應力。 (1)再熱裂紋的特徵
a.再熱裂紋產生於焊接熱影響區的過熱粗晶區。產生於焊後熱處理等再次加熱的過程中。
b.再熱裂紋的產生溫度:碳鋼與合金鋼550~650℃奧氏體不銹鋼約300℃
c.再熱裂紋為晶界開裂(沿晶開裂)。
d.最易產生於沉澱強化的鋼種中。
e.與焊接殘余應力有關。
(2)再熱裂紋的產生機理
a.再熱裂紋的產生機理有多種解釋,其中模形開裂理論的解釋如下:近縫區金屬在高溫熱循環作用下,強化相碳化物(如碳化鐵、碳化飢、碳化鏡、碳化錯等)沉積在晶內的位錯區上,使晶內強化強度大大高於晶界強化,尤其是當強化相彌散分布在晶粒內時, 阻礙晶粒內部的局部調整,又會阻礙晶粒的整體變形,這樣,由於應力鬆弛而帶來的塑性變形就主要由晶界金屬來承擔,於是,晶界應力集中,就會產生裂紋,即所謂的模形開裂。
(3)再熱裂紋的防止a.注意冶金元素的強化作用及其對再熱裂紋的影響。b.合理預熱或採用後熱,控製冷卻速度。c.降低殘余應力避免應力集中。d.回火處理時盡量避開再熱裂紋的敏感溫度區或縮短在此溫度區內的停留時間。 (1)冷裂紋的特徵 a.產生於較低溫度,且產生於焊後一段時間以後,故又稱延遲裂紋。b.主要產生於熱影響區,也有發生在焊縫區的。c.冷裂紋可能是沿晶開裂,穿晶開裂或兩者混合出現。d.冷裂紋引起的構件破壞是典型的脆斷。
(2)冷裂紋產生機理a.瘁硬組織(馬氏體)減小了金屬的塑性儲備。b.接頭的殘余應力使焊縫受拉。c.接頭內有一定的含氫量。
含氫量和拉應力是冷裂紋(這里指氫致裂紋)產生的兩個重要因素。一般來說,金屬內部原子的排列並非完全有序的,而是有許多微觀缺陷。在拉應力的作用下,氫向高應力區(缺陷部位)擴散聚集。當氫聚集到一定濃度時,就會破壞金屬中原子的結合鍵,金屬內就出現一些微觀裂紋。應力不斷作用,氫不斷地聚集,微觀裂紋不斷地擴展,直致發展為宏觀裂紋,最後斷裂。決定冷裂紋的產生與否,有一個臨界的含氫量和一個臨界的應力值o當接頭內氫的濃度小於臨界含氫量,或所受應力小於臨界應力時,將不會產生冷裂紋(即延遲時間無限長)。在所有的裂紋中,冷裂紋的危害性最大。
(3)防止冷裂紋的措施 a.採用低氫型鹼性焊條,嚴格烘乾,在100~150℃下保存,隨取隨用。b.提高預熱溫度,採用後熱措施,並保證層間溫度不小於預熱溫度,選擇合理的焊接規范,避免焊縫中出現洋硬組織c.選用合理的焊接順序,減少焊接變形和焊接應力d.焊後及時進行消氫熱處理。
G. 二保焊如何減少焊道結晶的產生
1、減小硫、磷等有害元素的含量,用含碳量較低的材料焊接。
2、加入一定的合金元素,減小柱狀晶和偏析。如鋁、銳、鐵、鏡等可以細化晶粒。
3、採用熔深較淺的焊縫,改善散熱條件使低熔點物質上浮在焊縫表面而不存在於焊縫中。
4、合理選用焊接規范,並採用預熱和後熱,減小冷卻速度。e.採用合理的裝配次序,減小焊接應力。
H. 重結晶能否消除焊接柱狀晶從而獲得等軸晶
冷卻速度慢時,焊縫結晶是從熔合線開始,以柱狀晶的形態向焊縫中心發展。焊接速度大時,冷卻速度快,柱狀晶還未到達焊縫中心時,焊縫中心溫度已下降到結晶溫度以下,所以產生等軸晶。 等軸晶的產生應該是與冷卻速度相關,而焊接速度快導致冷卻速度快。