Ⅰ 产生冷裂纹的因素有哪些
产生冷裂纹的原因是:焊接接头存在淬硬组织,性能脆化;扩散氢含量较高,使接头性能脆化,并聚集在焊接缺陷处形成大量氢分子,造成非常大的局部压力;存在较大的焊接拉应力。
冷裂纹主要发生在重碳钢、高碳钢、低合金高强钢、中合金钢高强钢、马氏体不锈钢的焊接热影响区,一些超高强度钢、钛合金有时也出现在焊缝中。
焊接冷裂纹主要分布在焊道下、焊缝根部、焊趾、焊缝表面,具有沿品及穿晶断裂特征,断口明亮有金属光泽,,同热裂纹一样,其断裂条件是:焊接接头局部位置的延性δmin不足以承受所发生的应变占的作用,即ε≥δmin时发生断裂。焊接冷裂纹包括淬硬脆化裂纹、延迟裂纹、低塑性脆化裂纹。
防止冷裂纹的措施
1、改进铸件结构,使壁厚均匀,必要时可增设加强筋。
2、合理设置浇注系统。避免铸件线收缩受阻。减少铸造应力。
3、控制钢水中C、Cr、Mn、P等含量。C、Cr、Mn等会降低钢的导热性和塑性,因此,这些元素含量高,冷裂倾向就增大,磷使钢具有冷脆性。
4、钢液要充分脱氧,否则,在晶粒边界上聚集较多的FeO、MnO等氧化夹杂物,使钢变脆。
5、对特殊合金成分件要改变其冷却速度,以防止冷裂。
6、在铸件清理矫正时,要避免剧烈撞击。
Ⅱ 冷裂纹的产生原因及防止方法是什么
金属材料焊接产生裂纹的原因,谈谈我自己的看法
1、就是焊缝组织冷却过程中收缩产生的应力超过了熔池金属的抗拉强度
2、焊缝表面结晶过程中,由于析出低熔点共晶物,脆性较大,焊缝收缩过程产生裂纹
预防措施:
1、坡口制备,必须严格按照WPS要求,有时候为了弥补工人的失误,把坡口间隙调整到很大,显然,这样的坡口待焊接完一层后,由于面积过大,热量散失很快,凝固速度很快,容易产生裂纹
2、预热,严格按照WPS要求,温度比较低及厚板环境下,热量散失也很快,必要的预热是需要的
3、焊材匹配,尽量选用同母材强度匹配的焊接材料;
4、焊材烘烤,严格按照公司焊接材料管理制度要求进行烘烤,避免潮湿状态下的H致裂纹
5、打磨去除表面的裂纹,不得试图用熔合的方式去除裂纹
6、焊接到一定厚度时应使用锤击的方式部分消除应力,防止最终应力过大导致裂纹产生
个人总结,不全面。。。个人以为够用了。。。
Ⅲ 简述焊接热裂纹和焊接冷裂纹的形成机理 并比较它们各自的特点。
1)热裂纹。在焊接过程中,焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹就是热裂纹。
形成:由于被焊接的材料大多数都是合金,而合金凝固自开始到最终结束,是在一定的温度区间内进行的,这是热裂纹产生的基本原因。焊缝中的许多杂质的凝固温度都低于焊缝金属的凝固温度,这样首先凝固的焊缝金属把低熔点的杂质推挤到凝固结晶的晶粒边界,形成了一层液体薄膜,又因为焊接时熔池的冷却速度很大,焊缝金属在冷却的过程中发生收缩,使焊缝金属内部产生拉应力,拉应力把凝固的焊缝金属沿晶粒边界拉开,又没有足够的液体金属补充时,就会形成微小的裂纹,随着温度的继续下降,拉应力增大,裂纹不断扩大。当焊缝金属中含有较多的低熔点杂质时,焊缝金属极易产生裂纹。母材和焊接材料中含有的有害杂质,特别是硫元素,它是引起钢材焊缝金属中发生凝固裂纹的最主要元素。另外,钢材中含碳量较高时,有利于硫在晶界处富集,因而也是促进形成凝固裂纹的原因,所以采用含碳量低的焊接材料有利于防止凝固裂纹的产生。
‚热裂纹的特征:断口呈蓝黑色,即金属在高温被氧化的颜色,有时在热裂纹里流入熔渣的迹象。再者,弧坑裂纹多为热裂纹。
2)冷裂纹。冷裂纹指焊接接头冷却到较低温度时产生的焊接裂纹。
冷裂纹产生的原因:钢材的淬火倾向,残余应力,焊缝金属和热影响区的扩散氢含量。其中氢的作用是形成冷裂纹的重要因素。当焊缝和热影响区的含量较高时,焊缝中的氢在结晶过程中向热影响区扩散,当这些氢不能逸出时,就聚集在离熔合线不远的热影响区中;如果被焊材料的淬火倾向较大,焊后冷却下来,在热影响区可能形成马氏体组织,该种组织脆而硬;在加上焊后的焊接残余应力,在上述几种因素的作用下,导致了冷裂纹的产生。
‚冷裂纹与热裂纹的主要区别就是:冷裂纹在较低的温度下形成,一般在200-300℃以下形成;冷裂纹不是在焊接过程中产生的,而是在焊后延续一定的时间后才产生,如果钢的焊接接头冷却到湿温后并在一定的时间(几小时、几天、甚至十几天以后)才出现的冷裂纹称为延迟裂纹;冷裂纹多在焊接热影响区内产生,如沿应力集中的焊缝根部形成的冷裂纹称为焊根裂纹。沿应力集中的焊趾处形成的冷裂纹称为焊趾裂纹。在靠近堆焊焊道的热影响区内所形成的裂纹称为焊道下裂纹。冷裂纹有时也在焊缝金属内发生。一般焊缝金属的横向裂纹多为冷裂纹。冷裂纹与热裂纹相比,冷裂纹的断口无氧化色。
Ⅳ 什么叫冷裂纹其主要影响因素有哪些
焊接接头冷却到较低温度时(对于钢来说在MS温度,即奥氏体开始转变为马氏体的温度以下)产生的焊接裂纹。
最主要、最常见的冷裂纹为延迟裂纹(即在焊后延迟一段时间才发生的裂纹-------因为氢是最活跃的诱发因素,而氢在金属中扩散、聚集和诱发裂纹需要一定的时间)。冷裂纹的延迟时间不定,由几秒钟到几年不等。
产生原因
① 焊接接头存在淬硬组织,性能脆化。
② 扩散氢含量较高,使接头性能脆化,并聚集在焊接缺陷处形成大量氢分子,造成非常大的局部压力。(氢是诱发延迟裂纹的最活跃因素,故有人将延迟裂纹又称氢致裂纹)
③ 存在较大的焊接拉应力
预防措施
① 选用碱性焊条,减少焊缝金属中氢含量、提高焊缝金属塑性
② 减少氢来源,焊材要烘干,接头要清洁(无油、无锈、无水)
③ 避免产生淬硬组织,焊前预热、焊后缓冷(可以降低焊后冷却速度)
④ 降低焊接应力,采用合理的工艺规范,焊后热处理等
⑤ 焊后立即进行消氢处理(即加热到250℃,保温2~6小时左右,使焊缝金属中的扩散氢逸出金属表面)。
Ⅳ 热裂纹和冷裂纹产生的原因
在焊接工程中,无法避免的便是裂纹,裂纹是最危险的一种缺陷,必须予以相当高的重视度。内下面就详细容介绍一下热裂纹和冷裂纹产生的原因。
1、冷裂纹
(1)焊缝中的冷裂当焊缝为铸铁型时,较易出现这种裂纹。
(2)热影响区的冷裂纹该种裂纹多数发生在含有较多渗碳体及马氏体的热影响区,在某些情况下也可能发生在离熔合线稍远的热影响区。
2、热裂纹
当采用低碳钢与镍基铸铁焊条冷焊时,则焊缝较易出现属于热裂纹的结晶裂纹。
(5)什么样的焊缝容易产生冷裂纹扩展阅读
冷裂纹避免措施:对焊件进行整体加热(550~700℃),使温差减小,降低焊接应力;采用加热减应区法降低补焊处所受的应力。
热裂纹避免措施:(1)通过调整焊缝化学成分,使其脆性温度区间缩小;(2)加入稀土元素,增强脱S、P反应,以及使晶粒细化等途径,以提高焊缝的抗热裂纹性能;(3)采用正确的冷焊工艺,使焊接应力降低;(4)使母材中的有害杂质较少熔入焊缝。
Ⅵ 什么是焊接冷裂纹,特点和产生的原因及裂纹的防止措施
什么是冷裂纹
冷裂纹是指焊接接头冷却到较低温度(对钢来说在温度以下)时,产生的焊接裂纹。
冷裂纹的特点:
(1)冷裂纹发生在焊接之后,形成的温度约在200一300℃以下,即马氏体转变温度范围。
(2)冷裂纹大多产生在基本金属上或基本金属与焊缝交界的熔合线上。
(3)露在接头金属表面的冷裂纹裂口发亮,裂纹断面上无明显的氧化痕迹。
(4)冷裂纹可能发生在晶界上,也可能贯穿晶粒内部。
碳当量等于或大于0.40%的低合金钢、中高碳钢、合金钢、工具钢和超高强度钢等钢种在焊接时易产生冷裂倾向,而形成冷裂纹。
冷裂纹产生的原因:
(1)焊缝中的氢在结晶过程中要向热影响区扩散、聚集。
(2)如果被焊材料的淬透性较大,则焊后冷却下来时,在热影响区形成马氏体组织,其性脆而硬。
(3)焊接时的残余应力。
这三个因素(氢、淬硬组织和应力)的综合作用,就会导致冷裂纹的产生。氢在金属里的扩散速度有快有慢,因此冷裂纹产生的时间也不同。有的在焊后冷却过程中产生,有的甚至放置一段时间后才产生,故又称为延迟裂纹。
防止冷裂纹的措施:
(l)焊前预热和焊后缓冷。
(2)采用减少氢的工艺措施。
(3)合理选用焊接材料。
(4)采用适当的工艺参数。
(5)选用合理的装焊顺序。
(6)进行焊后热处理。
Ⅶ 哪些材料焊接容易产生裂纹,包括热裂纹和冷裂纹还有热处理后产生的裂纹。
一般刚性大韧性差的产品,特别是在冷却不均匀的情况下,产生内应力就可能产生裂纹;
刚焊好的焊缝马上浇水,那是一种急冷方法,低碳钢一般不会,特别是淬硬性不强的材料,更加不会;而对于一些中碳钢和高碳钢,是非常有可能的;
Ⅷ 焊接哪些钢容易产生冷裂纹
冷扎钢或马钢及含碳比大的
Ⅸ 产生焊接热裂纹和冷裂纹的原因是什么如何减少和防止
热裂纹
是高温下在焊缝金属和焊缝热影响区中产生的一种沿晶裂纹。
冷裂纹
是由于材料在室温附近温度下脆化而形成的裂纹。
预热和焊后热处理都是控制冷裂纹,一个是控制脆硬组织产生、另一个消除扩散氢的含量。
热裂纹的主要采取控制母材和
焊材
杂质的含量。
Ⅹ 铸铁冷裂纹是什么原因造成的
冷裂纹可能出现在焊缝或热影响区上,并且发生在400℃以下。
当焊缝为铸铁型时,易于出现焊缝冷裂纹。裂纹发生时常伴随着可听见的较响的脆性断裂声音,焊缝较长时或焊补刚性较大的缺陷时,常发生这种裂纹。其产生的原因是:焊接过程中由于焊件局部不均匀受热,焊缝在冷却过程中受到很大的拉应力,由于铸铁强度低,400℃以下基本无塑性,当拉应力超过此时铸铁的抗拉强度时,即发生焊缝冷裂纹。
当焊缝中存在白口铸铁时,由于白口铸铁的收缩率(2.3%)比灰铸铁的收缩率(1.26%)大,故焊缝更易出现冷裂纹,特别是当焊缝强大大于母材时,冷却过程中母材牵制不住焊缝的收缩,结果在结合处母材被撕裂,这种现象称为“剥离”。
当焊接接头刚性大、焊补层数多,焊补金属体积大,使焊接接头处于高应力状态时,如焊缝金属的屈服点又较高,难于通过其塑性变形来松弛焊接接头的高应力,则焊接裂纹易于在热影响区的白口区或马氏体区产生,形成热影响区冷裂纹。
防止冷裂纹最有效的方法是对焊补件进行550~700℃的整体预热,其次是采用异质焊缝的焊接材料。