㈠ 碳钢厚板埋弧自动焊接有裂纹,该怎么办
埋弧焊时可能产生的主要缺陷,除了由于所用焊接工艺参数不当造成的熔透不足、烧穿、成形不良以外,还有气孔、裂纹、夹渣等。本节主要叙述气孔、裂纹、夹渣这几种缺陷的产生原因及其防止措施。 气孔 埋弧焊焊缝产生气孔的主要原因及防止措施如下:
1)焊剂吸潮或不干净焊剂中的水分、污物和氧化铁屑等都会使焊缝产生气孔,在回收使用的焊剂中这个问题更为突出。水分可通过烘干消除,烘干温度与肘间由焊剂生产厂家规定。防止焊剂吸收水分的最好方法是正确肋储存和保管 6 采用真空式焊剂回、收器可以较有效地分离焊剂与尘土,从而减少回收焊剂在使用中产生气孔的可能性。
2)焊接时焊剂覆盖不充分由于电弧外露并卷入空气而造成气孔。焊接环缝时,特别是小直径的环缝,容易出现这种现象,应采取适当措施,防止焊剂散落。
3)熔渣粘度过大 焊接时溶入高温液态金属中的气体在冷却过程中将以气泡形式溢出。如果熔渣粘度过大,气泡无法通过熔渣,被阻挡在焊缝金属表面附近而造成气孔。通过调整焊剂的化学成分,改变熔渣的粘度即可解决。
4)电弧磁偏吹焊接时经常发生电弧磁偏吹现象,特别是在用直流电焊接时更为严重。电弧磁偏吹会在焊缝中造成气孔。磁偏吹的方向、受很多因素的影响,例如工件上焊接电缆的联接位置:电缆接线处接触不良、部分焊接电缆环绕接头造成的二次磁场等。在同一条焊缝的不同部位,磁偏吹的方向也不相同。在接近端部的一段焊缝上,磁偏吹更经常发生,因此这段焊缝气孔也较多。为了减少磁偏吹的影响,应尽可能采用交流电源;工件上焊接电缆的联接位置尽可能远离焊缝终端;避免部分焊接电缆在工件上产生二次磁场等。
5)工件焊接部位被污染 焊接坡口及其附近的铁锈、油污或其他污物在焊接时将产生大量气体,促使气孔生成,焊接之前应予清除。
裂纹 通常情况下,埋弧焊接头有可能产生两种类型裂纹,即结晶裂纹和氢致裂纹。前者只限于焊缝金属,后者则可能发生在焊缝金属或热影响区。
1)结晶裂纹 钢材焊接时,焊缝中的S 、P等杂质在结晶过程中形成低熔点共晶。随着结晶过程的进行,它们逐渐被排挤在晶界,形成了“液态薄膜”。焊缝凝固过程中,由于收缩作用,焊缝金属受拉应力,“液态薄膜”,不能承受拉应力而形成裂纹。可见产生“液态薄膜”和焊缝的拉应力是形成结晶裂纹的两方面原因。
钢材的化学成分对结晶裂纹的形成有重要影响。硫对形成结晶裂纹影响最大,但其影响程度又与钢中其他元素含量有关,如Mn与S 结合成MnS而除硫,从而对S的有害作用起抑制作用。Mn还能改善硫化物的性能、形态及其分布等。因此,为了防止产生结晶裂纹,对焊缝金属中的Mn/S值有一定要求。Mn/S值多大才有利于防止结晶裂纹,还与含碳量有关。图 1 表示C 、Mn 、S含量与焊缝裂纹倾向的关系。可见含C量愈高,要求Mn/S值也愈高。Si和Ni的存在也会增加S的有害作用 埋弧焊焊缝的熔合比通常都较大,因而母材金属的杂质含量对结晶裂纹倾向有很大关系。母材杂质较多,或因偏析使局部 C 、S含量偏高,Mn/S可能达不到要求。可以通过工艺措施。(如采用直流正接、加粗焊丝以减小电流密度、改变坡口尺寸等) 减小熔合比;也可以通过焊接材料调整焊缝金属的成分,如增加含Mn量,降低含C 、Si量等。 焊缝形状对于结晶裂纹的形成也有明显影响。窄而深的焊缝会造成对生的结晶面,“液薄膜”将在焊缝中心形成,有利于结晶裂纹的形成。焊接接头形式不同不但刚性不同, 并且散热条件与结晶特点也不同,对产生结晶裂纹的影响也不同。 2)氢致裂纹这种裂纹较多的发生在低合金钢、中合金钢和高碳钢的焊接热影.响区中这可能在焊后立即出现,也可能在焊后几时、几天、甚至更长时间才出现。这种焊后若干时间才出现的裂纹称为延迟裂纹。
氢致裂纹是焊接接头含氢量、接头显微组织、接头拘束情况等因素相互作用的结果。在焊接厚度 10mm 以下的工件时,一般很少发现这种裂纹。工件较厚时,焊接接头冷却速度较大,对淬硬倾向大的母材金属,易在接头处产生硬脆的组织。另一方面,焊接时溶解于焊缝金属中的氢,由于冷却过程中溶解度下降, 向热影响区扩散。当热影响区的某些区域氢浓度很高而温度继续下降时,一些氢原子开始结合成氢分子,在金属内部造成很大的局部应力,在接头拘束应力作用下产生裂纹。
焊接某些超高强度钢时,这种裂纹也会出现在焊缝金属中。
针对氢致裂纹产生的原因,可以从以下几方面采取措施。
a.减少氢的来源及其在焊缝金属中的溶解,采用低氢焊剂;焊剂保管中注意防潮,使用前严格烘干;对焊丝、工件焊口附近的锈、油污、水分等焊前必须清理干净。
通过焊剂的冶金反应把氢结合成不溶于液态金属的化合物,如高 Mn 高 Si 焊剂可以把 H 结合成 HF 和 OH 两种稳定化合物进入熔渣中,减少氢对生成裂纹的影响。
b.正确的选择焊接工艺参数,降低钢材的淬硬程度并有利于氢的逸出和改善应力状态,必要时可采用预热。
c.采用后热或焊后热处理 焊后后热有利于焊缝中的溶解氢顺利的逸出。有些工件焊后需要进行熟处理,一般情况下多采用回火处理。这种热处理的效果一方面可消除焊接残余应力,另一方面使已产生的马氏体高温回火,改善组织。同时接头中的氢可进一步逸出,有利于消除氢致裂纹,改善热影响区的延性。
d.改善接头设计,降低焊接接,头的拘束应力在焊接接头设计上,应尽可能消除引起应力集中的因素,如避免缺口、防止焊缝的分布过分密集等。坡口形状尽量对称为宜,不对称的坡口裂纹敏感性较大。在满足焊缝强度的基本要求下,应尽量减少填充金属的用量。
埋弧焊时,焊接热影响区除了可能产生氢致裂纹外,还可能产生淬硬脆化裂纹、层状撕裂等。 夹渣 埋弧焊时,焊缝的夹渣除与焊剂的脱渣性能有关外,还与工件的装配情况和焊接工艺有关。对接焊缝装配不良时,易在焊缝底层产生夹渣。焊缝成形对脱渣情况也有明显影响。平而略凸的焊缝比深凹或咬边的焊缝更容易脱渣。双道焊的第一道焊缝,当它与坡口上缘熔合时,脱渣容易;而当焊缝不能与坡口边缘充分熔合时,脱渣困难。在焊接第二道焊缝时易造成夹渣。焊接深坡口时,有较多的小焊道组成的焊缝,夹渣的可能性小;而有较多的大焊道组成的焊缝,夹渣的可能性大。
㈡ 请教:低碳钢渗碳后校直出现裂纹是怎么回事
在回火前是淬火条板马氏体硬而脆校直容易产生开裂,在回火后校直是回火马氏有韧性所以不容易开裂,在校直后必须回火定形。
㈢ 不锈钢 与碳钢焊接为什么会长出现裂纹,请高手指点该怎么做
不锈钢 与碳钢焊接为什么会长出现裂纹,请高手指点该怎么做:
低碳钢与奥氏体不锈钢之间的焊接在这类异种钢焊接接头中,由于其工作条件有晶间腐蚀和应力腐蚀问题,通常选择E309型的焊接材料,但当这种焊接接头处于温度较高的环境(设计温度≥315℃)时,为了防止在工作过程中发生碳的迁移,通常采用镍合金含量较高的焊接材料(如Inconel182焊条等)。
低合金钢与奥氏体不锈钢之间的焊接低合金钢通常都是在温度较高(设计温度≥315℃)的条件下使用,这种与奥氏体不锈钢相焊的异种接头,通常要求抗高温蠕变、控制碳迁移以及高温抗氧化能力,可采用镍基合金焊接材料(如Inconel82焊丝和Inconel182焊条等)。但是,在氢系统中,由于强烈的氢腐蚀作用,采用的焊接材料不同,焊后得到的焊缝化学成分和金相组织不同,从而影响接头在工作过程中氢脆化而引起的剥离裂纹敏感性。当采用镍基焊条(如Inconel182焊条等),焊后焊缝靠近低合金钢一侧生成的单一奥氏体,多是与熔合线平行的粗大晶粒,且不含铁素体,这种组织容易产生剥离裂纹。而采用E309焊材,焊后焊缝靠近低合金一侧形成奥氏体和铁素体的混合组织,这种组织不易产生裂纹。
㈣ 316L不锈钢和碳钢焊接出现裂纹怎么解决
你好,先用砂轮机磨掉返修焊缝三分之二,用着色剂检查缺陷,确认有把握,再用A309Mo焊接。焊接完毕后,另一面用砂轮机修磨至焊缝二分之一后,用着色剂检查缺陷,直到确认没有缺陷后,用A309Mo焊接。焊接时采用小电流,快速焊,控制层间温度。
我是上海的,如果方便可以找我返修。质量保证,可以到我的空间了解。
㈤ 中碳钢焊接时,容易产生冷裂纹,还是热裂纹
你好,中碳钢是碳当量较高,容易产生冷裂纹,热裂纹也容易产生,所以要特别注意焊前预热,焊后及时后热和热处理。特别是后热要根据板厚控制足够的时间。
望采纳,谢谢。
㈥ 用J422 3.2的焊条焊45号碳钢为什么会有裂痕谢谢
J422焊条是酸性焊条,焊缝扩散氢高达40ml/100g以上,所以会产生裂纹。要是用J507焊条并烘干,再对接头预热150度,可以避免裂纹的产生。
㈦ 316L不锈钢和碳钢焊接出现裂纹怎么解决
这个原因太多了,可以做好几个课题。
一般有冷裂纹,热裂纹,和延迟裂纹
回普通结构钢,答碳钢,一般是冷裂纹,结构原因,坡口设计太窄等都可能;
热裂纹一般不锈钢比较多,原因是低熔点共晶的存在,就是坡口没清理干净;
延迟裂纹在耐热钢中很常见,也很难处理,关键要做好焊前预热,控制层间温度,焊后保温缓冷。
㈧ 不锈钢与碳钢异种钢焊接会有过饱和氢聚集,产生延迟裂纹的问题不具体有些参考资料么
1、不锈钢与碳钢异种钢焊接不会有过饱和氢聚集,产生延迟裂纹的问题。
2、异种钢材焊接的问题与同种出来焊接相比,有较大的不同,一般要比同种出来困难。异种材料的焊接性主要取决于两种材料的冶金相溶性、物理性、表面状态等,两种材料的这些性能差异越大焊接性能越差。
3、注意是选择焊接的工艺和方法。
4、比如304不锈钢钢板与20号碳钢焊接, 可焊性应该是很好的。
5.不锈钢304和20号碳钢焊接接属于异种钢材焊接用碳钢焊条是不行的。
6、焊接时有碳迁移、晶间腐蚀、凝固过渡层等问题应该很少出现,碳的迁移可能会有一点点的要看你的熔合比了,因为304不锈钢的含碳量和焊条的含碳量都是很低的,晶间腐蚀、凝固过渡层等问题是要看你的焊接工艺的,焊接热输入要小一些,这样冷却时可以避开晶间腐蚀区的温度。
7、.应该选用异种钢材焊接材料我认为选用A302(奥302)A402(奥402)A507(奥507)这个范围的不锈钢焊条最好,因为它本身就是焊接异种钢材的焊条。
8、例:焊条直径直接用Φ3.2mm的(你也可以选择其他直径的焊条我只是举个例子)。
9、焊接电流Φ3.2mm为115-225(A)但焊接过程中尽量采用小电流短弧焊接。
10、焊接电源最好采用直流反接法,如无直流电源交流也可以用的。
㈨ 焊接中碳钢产生裂纹的主要原因
1.钢材中硫磷含量较高,可导致冷热裂纹的产生。
2.焊接电流太大,导致回焊接接头局部应力集中,答从而导致裂纹的产生。
3.焊条质量低劣、偏心,亦可导致裂纹的产生。
4.焊接收弧时,弧坑未填满,在弧坑沿焊缝方向产生裂纹。
5.环境温度太低,也可导致裂纹的产生。
㈩ 碳钢上堆焊不锈钢,不锈钢产生裂纹,产生机理以及如何预防,谢谢
防止裂纹的措施之一,是要尽可能的减少木材,焊材中有害元素的含量。
奥氏体钢焊缝中存在少量δ铁素体(4%以上),对防止凝固裂纹有显著的效果,304,321,347钢的焊缝凝固裂纹敏感性较小,其主要原因就是即是本身自熔焊缝中,焊后也会存在少量的δ铁素体的缘故。所以奥氏体不锈钢的配套焊接材料常常在制造时即已经考虑合金元素的含量匹配,使焊缝中形成复合要求的少量铁素体。铁素体的有利作用是对S,P,Si,Nb等元素溶解度较大,能防止这些元素的偏析和形成低熔点共品。焊缝中的铁素体数量是有控制的,过多的铁素体相使焊缝素韧性降低。而且加入在焊后有经受热处理时,可能发生δ→σ+γ`的转变引起焊缝脆化,所以通常18-8,18-12-2等钢的相应焊材铁素体的含量控制在4%~12%之间。
另一方面在某些腐蚀环境,即使轻微的铁素体也可能引起严重的问题,例如在尿素,醋酸等介质中,焊缝中的铁素体会发生选择性腐蚀。纯奥氏体的焊缝金属,通过加入Mn,Mo,W,V,Ti可以改善其凝固裂纹敏感性,如尿素级不锈钢的焊材00Cr25Ni22Mn4Mo2N,00Cr18Ni15Mn5Mo2N钢和耐硫酸,磷酸。有机酸抗孔蚀,应力腐蚀用的00Cr20Ni24Mo5Cu等焊缝金属虽然并不含有铁素体相,但因Mn,Mo含量较高,仍具有良好的抗热烈性能,焊接时不会产生凝固裂纹。Mn在焊缝金属中可与S结合生成高熔点的MnS从而防止S的偏析和产生低熔点共晶,而Mo,W可提高熔池的结晶温度,缩小结晶温度范围,V,Ti可以缩小脆性温度区间BTR.因此均对防止凝固裂纹起到良好作用。
(2)热影响区(液化)裂纹
奥氏体不锈钢焊接热影响区常常可见到紧邻融合线处的热裂纹。这种裂纹与焊缝凝固裂纹形成的原因相同,是由于木材中奥氏体经界残存着比基体熔点低的熔点共晶薄膜,在焊接电弧焊加热总发生熔化,并在随后的冷却中受收缩拉应力的作用热发生开裂。含硼304钢热影响区的液化裂纹。在多层(多道)焊缝中也会遇到液化裂纹,这种情况往往是先焊的焊道中铁素体含量少或无铁素体而存在低熔点共晶薄膜,在随后的焊道德热影响下发生开裂。同样防止热影响区液化裂纹的主要对策是尽可能减少可能生成低熔点共晶的有害元素和偏析程度。因此,在选用刚才和焊材时,特别要注意有害元素的含量,焊接时应采用小的线能量的焊接工艺和规范,防止热影响区过热,以及注意接头设计和焊接程序,尽可能减少焊接残余应力。
(3)高温低塑性裂纹
这种裂纹多数发生在单相奥氏体钢及合金的热影响区或多层焊缝中先一层(道)焊缝上,其产生的温度范围相当于再结晶温度,因此高温低塑性裂纹产生的温度比液化裂纹更低的热影响区。对于奥氏体钢,在低于固相线温度以下的加热过程和冷却过程,其塑性变化是不同的。在加热过程中,起初随温度升高,塑性(Φ值)略有增加,在达到温度t3时塑性开始降低。到达taD时降至零。在冷却过程中,塑性开始恢复,当温度降至t3时已接近原来加热时的水平。但在t2~t1温度范围出现塑性降低。此时如果存在较大的收缩应变,就会引起裂纹。表1中的DTR是用可调拘束裂纹试验测出的奥氏体不锈钢产生高温低塑性裂纹的温度。从表1中的高温低塑性裂纹开始和终了温度及其范围可知,310,316钢分别在1200~840℃和1180~1050℃产生高温低塑性裂纹,其温度范围相应为350℃和130 。而347,321,304三种钢,既未发现裂纹也没测出产生裂纹的DTR温度,表明稳定型奥氏体钢具有较大的高温低塑性裂纹倾向。而亚稳奥氏体钢的敏感性较小,一般焊接过程中不会产生这种裂纹。
奥氏体钢及台金冷却过程中出现塑性降低和产生高温低塑性裂纹的机制相当复杂,简单说与热影响区在“再结晶温度”二次晶界的形成有关。二次晶界又与金属在高温下点阵缺陷(空位、位错)的运动和晶界迁移等扩散行为有关。因此凡是能提高“再结晶温度”和增加扩散激括能的因素都可以阻碍二次晶界的形成,从而降低高温低塑性裂纹的敏感性。焊缝中的铁素体可以有效阻止位错运动,使多层焊缝防止高温低塑性裂纹。合金元素Mo、W、Ta、Ti等可有效地增加多边化激活能,提高再结晶温度,在钢和焊缝中掭加这些元素,都有利于防止高温低塑性裂纹。
奥氏体不锈钢的热裂纹问题,曾经是这类钢最担心的问题。因此也就成为奥氏体钢工艺焊接性的指标。事实上,早期不锈钢制品中,热裂纹是经常出现的,相当多的焊接结构存在隐患,是“带病”工作。随着对奥氏体钢焊接裂纹的成因、不锈钢及焊接材料中元素对裂纹的影响、焊缝中铁素体作用的研究以及新型焊接工艺的开发等,现在奥氏体不锈钢的热裂纹,在实际焊接产品上已经很少发现,显著改进了焊接性,提高了焊接结构的安全程度.可以说奥氏体不锈钢的热裂纹已经有办法避免和清除。