㈠ 怎么解决氩弧焊焊镍铝青铜焊接裂纹
那是低熔点共晶物引起的热裂纹!是焊接结束后直接出现的裂纹之一!解决办法是!尽可能缩小焊道!小电流操作!焊丝成分尽可能跟母材金属一致或稍高于母材!焊接收尾时慢慢电焊向前慢收尾!
㈡ 不锈钢材质焊接容易出现裂缝的原因都是什么呢
晶间腐蚀:根据贫铬理论,焊缝和热影响区在加热到450-850℃敏化温度区时在晶界上析出碳化铬,造成贫铬的晶界,不足以抵抗腐蚀的程度。焊接时就会出现裂缝。
应力腐蚀开裂:应力腐蚀开裂是焊接接头在特定腐蚀环境下受拉伸应力作用时所产生的延迟开裂现象。奥氏体不锈钢焊接接头的应力腐蚀开裂是焊接接头比较严重的失效形式,表现为无塑性变形的脆性破坏。
焊缝金属的低温脆化:对于奥氏体不锈钢焊接接头,在低温使用时,焊缝金属的塑韧性是关键问题。此时,焊缝组织中的铁素体的存在总是恶化低温韧性。
(2)镍的焊缝为什么裂扩展阅读:
奥氏体不锈钢通常在常温下的组织为纯奥氏体,也有一些为奥氏体+少量铁素体,这种少量铁素体有助于防止焊接热裂纹。
防止焊接裂纹措施:
尽量使焊缝金属呈双相组织,铁素体的含量控制在3-5%以下。因为铁素体能大量溶解有害的S、P杂质。
尽量选用碱性药皮的优质焊条,以限制焊缝金属中S、P、C等的含量。
采用低碳或超低碳的焊材,如A002等;采用含钛、铌等稳定化元素的焊条,如A137、A132等。
由焊丝或焊条向焊缝熔入一定量的铁素体形成元素,使焊缝金属成为奥氏体+铁素体的双相组织,(铁素体一般控制在4-12%)。
减少焊接熔池过热,选用较小的焊接电流和较快的焊接速度,加快冷却速度。
对耐晶间腐蚀性能要求很高的焊件进行焊后稳定化退火处理。
㈢ 焊接裂纹产生的原因
焊接裂纹产生的原因是焊接温度不够,第二是焊接中杂质渗入,其次,还有在焊接中工艺的不娴熟而导致焊一的偏差
㈣ Ni基材料的焊接问题
由于镍及镍基合金具有独特的物理、化学和耐蚀性能,同时又具有良好的高温和低温力学性能,因此镍及镍基合金在化学、石油、航天、航海和原子能等许多领域得到了广泛的应用。着重阐述了镍及镍基合金的焊接特点及其在焊接中常见缺陷的产生原因和防止措施。
引 言
镍是重要的有色金属,纯镍有很高的强度和塑性,它对许多浸蚀性介质均有良好的耐蚀性,对所有的碱性溶液非常稳定,在硝酸中也不容易溶解。因此常用镍及镍基合金来制造石油化工设备。在核反应堆工程中高镍合金应用甚广,如换热器等设备为了避免应力腐蚀,目前国外广泛采用因康镍600或因康洛依800等材料代替1Crl8Ni9Ti不锈钢。因为镍对氧酸有较好的耐蚀性,故在制造浓缩铀的核燃料扩散厂中,也大量应用镍。此外,镍合金具有耐热性和热强性能,所以在航空工业中也应用广泛。
1 化学成分和机械性能
常用镍基合金的化学成分见表1。
2 镍及镍基合金的焊接特点和要求
2.1 焊前清理
镍及镍基合金获得成功焊接最重要的是清理,焊前要严格将焊接坡口及两侧15mm范围内清理干净,尤其要去除表面的氧化层。因为焊接过程中Ni能与P、S、Pb、AI或低熔点的物质形成脆化元素。由于氧化物(一般在540℃以上形成)的熔点高(2 040 ℃)而镍的熔点低为1 400 ℃,因而易造成未熔合。另外在镍及镍基合金焊接中的主要有害杂质锌(Zn )、硫(S)、碳(C)、铋(Bi)、铅(Pb)、镉(Cd)等能增加镍基合金的焊接裂纹倾向;氧、氢、一氧化碳等气体在熔化的镍中溶解度极大,而在固态下溶解度大大减小,溶解度的变化是在熔化焊中引起气孔的主要原因。见表1~表2。
2.2 焊接接头形式
由于镍及镍基合金熔焊与钢相比具有导热性差,粘性强,熔深较浅,焊缝较高,易形成道间和层间熔合不良,为保证熔透,应选用较大的坡口角度和较小的钝边。同时焊接时尽量采取摆动焊(摆动焊缝宽度不大于焊条直径的3倍),摆动至2边稍停顿使之熔合良好。
2.3 工艺参数的控制
镍及镍基合金焊接时应选用较小的焊接线能量并严格控制层间温度。由于镍及镍基合金导热性差,如果焊接电流过大,电弧电压过高,焊接速度较慢及层间温度过高都易使焊接接头过热,产生粗大的晶粒,在粗大的柱状晶粒边界上,集中了一些低熔点共晶体,他们的强度低,脆性大,在焊接应力的作用下很容易形成裂纹。这些低熔点共晶体主要有Ni—s共晶、Ni—Pb共晶、Ni—NiO和Ni—P共晶等。由此可见,焊缝中氧、硫、铅、磷等杂质对热裂纹倾向有很大的影响。另外产生粗大晶粒也会使焊接接头的机械性能和耐蚀性能下降。因此在保证熔合良好的情况下尽量选用较小的焊接电流,较低的电弧电压和较快的焊接速度,氩弧焊时焊接电流必须衰减,衰减时间4~6秒为好。同时应严格控制层间温度在150℃ 以下(必要时100℃ 以下),避免焊接接头过热产生热裂纹。
2.4 镍及镍基合金焊缝表面成形的控制
镍及镍基合金焊缝应尽量凸起,自然成形,尽量不使焊缝拉平或凹下。由于镍及镍基合金焊缝金属表面张力大,流动性差,粘性大不易成形和易产生氧化等因素,自然成形的焊缝一般为凸状,如果焊缝是平坦或下凹状就会由于应力的作用产生裂纹。因此在单面焊双面成形时手弧焊背面最好加垫板,氩弧焊时除加强对正面焊缝的气体保护外,氩弧焊背面必须加气体保护装置。
2.5 预热和焊后热处理
镍及镍基合金焊接一般情况下不需预热和热处理,只是在耐蚀堆焊时考虑适当的预热和热处理。
3 常见缺陷产生原因及防止措施
由于镍基具有单相组织,焊接时存在与奥氏体不锈钢相类似的问题,在焊接时比较容易出现焊缝气孔,焊接热裂纹,未熔合,变形量过大,咬边等缺陷。在实际生产中经常遇到且危害较大的是焊缝气孔和焊接热裂纹。
3.1 焊缝气孔
3.1.1 焊缝气孔的产生原因
(1)氧气、氢气、二氧化碳气体在熔化的液态镍基合金中溶解度极大,而在固态溶解度大大减小,镍基合金焊接过程中从高温变冷时,气体在熔敷金属的溶解度也随之下降,游离出来的气体在流动性较差的液态镍中不能在镍基合金焊缝凝固前完全逸出而形成气孔。
(2)焊接坡口及其两侧的油污、水分、灰尘及氧化层清理不干净。
(3)焊接电流及电弧电压较低,焊接速度过快焊接热能量低。
(4)焊枪气体保护喷嘴直径较小,保护气体流量过低,气体保护效果不良。
(5)焊条烘干不良,烘干温度计保温时间不够。
3.1.2 焊缝气孔的防止措施
(1)采用含有脱氧元素或形成氧化物(如铝和钛,它们与氧和氮有较强的亲和力并形成稳定的化合物)的焊条或焊丝可减少气孔。
(2)焊接坡口及其两侧用专用砂轮或不锈钢丝刷将氧化层清除干净,并用丙酮和无水乙醇去除其表面油污、水分、灰尘等有害物质。
(3)选用适宜的焊接电流、电弧电压和焊接速度即焊接线能量进行施焊,使有害气体在熔敷金
属凝固前充分逸出。
(4)选用直径较大的焊枪气体保护喷嘴使其对熔敷金属有足够的气体保护面积,并选用适当的气体保护流量,使其具有良好的气体保护效果,防止空气中的氢、氧、氮等有害气体侵入熔池金属
中。
(5)严格按规定的烘干温度和保温时间对所使用的焊条进行烘干,使用时将焊条放置在保温筒中。
3.2 焊接热裂纹
3.2.I 焊接热裂纹的产生原因
(1)焊缝热脆性是由于硫、铅、磷或低熔点共晶体混入,它们形成晶间薄膜引起高温下的严重脆化,焊缝金属的热裂纹一般是由于低熔点夹杂物从表面沿晶间渗透而引起的。
(2)焊接坡口及其两侧的污物清理不干净其油污中的硫常常引起镍基合金焊缝产生热裂纹。
(3)焊缝表面凸凹不平引起应力集中而产生裂纹。
(4)收弧时没有填满弧坑和电流衰减时间较短,收弧处熔敷金属量少出现弧坑其强度比较薄弱,在相变应力和拘束应力的作用下产生收弧处微裂纹。
(5)焊接电流过大,焊接速度较慢,焊接线能量较大,层间温度过高使焊接接头过热产生粗大晶粒,在粗大晶粒边界上集中了一些低熔点共晶体他们的强度低脆性大,在焊接应力的作用下很容易形成热裂纹。
3.2.2 焊接热裂纹的防止措施
(1)选用硫、磷含量较低的镍基合金焊材以防止熔敷金属中低熔点夹杂物的产生。
(2)焊接坡口及其两侧的污物及氧化层必须清理干净,防止硫、铅、磷或低熔点杂质混入熔敷金属中。
(3)焊缝表面应均匀平整。无局部凸凹不平存在,以防止由于局部应力集中而产生裂纹。镍基合金焊缝成形以均匀凸起的自然成形为好。
(4)收弧时必须采取多次填弧坑的方法将弧坑均匀填满。氩弧焊收弧时电流衰减时间要长,并电流衰减至最小程度,使收弧处无任何凹陷存在。
(5)选用的焊接电流、电弧电压和焊接速度必须适当,即在保证熔合良好的情况下尽量选用较小的焊接线能量和较低的层间温度,以防止焊缝及热影响区过热而产生热裂纹。
4 结束语
通过对镍及镍基合金的焊接特点和镍及镍基合金焊接中常见缺陷的分析,我们在焊接镍及镍基合金时应注意以下几个方面:镍及镍基合金获得成功焊接的前提条件是做好焊前清理。镍及镍基合金焊接在保证熔合良好的前提下应选用较小的焊接线能量,同时要严格控制层间温度。镍及镍基合金焊接应选用较大的坡口角度和较小的钝边。镍及镍基合金焊缝表面成形应尽量凸起,自然成形,尽量不使焊缝拉平或凹下。镍及镍基合金焊接一般情况下不需预热和热处理,只是在耐蚀堆焊时考虑适当的预热和热处理。
㈤ 焊缝裂缝原因
)结晶裂纹主要产生在含杂质较多的碳钢、低合金钢焊缝中(含S,P,C,Si偏高)和单相奥氏体钢、镍基合金以及某些铝合金焊缝中。这种裂纹是在焊缝结晶过程中,在固相线附近,由于凝固金属的收缩,残余液体金属不足,不能及时添充,在应力作用下发生沿晶开裂。
防治措施为:在冶金因素方面,适当调整焊逢金属成分,缩短脆性温度区的范围控制焊逢中硫、磷、碳等有害杂质的含量;细化焊缝金属一次晶粒,即适当加入Mo、V、Ti、Nb等元素;在工艺方面,可以通过焊前预热、控制线能量、减小接头拘束度等方面来防治。
2)近缝区液化裂纹是一种沿奥氏体晶界开裂的微裂纹,它的尺寸很小,发生于HAZ近缝区或层间。它的成因一般是由于焊接时近缝区金属或焊缝层间金属,在高温下使这些区域的奥氏体晶界上的低熔共晶组成物被重新熔化,在拉应力的作用下沿奥氏体晶间开裂而形成液化裂纹。
这一种裂纹的防治措施与结晶裂纹基本上是一致的。特别是在冶金方面,尽可能降低硫、磷、硅、硼等低熔共晶组成元素的含量是十分有效的;在工艺方面,可以减小线能量,减小熔池熔合线的凹度。
3)多边化裂纹是在形成多边化的过程中,由于高温时的塑性很低造成的。这种裂纹并不常见,其防治措施可以向焊缝中加入提高多边化激化能的元素如Mo、W、Ti等。
2.再热裂纹
通常发生于某些含有沉淀强化元素的钢种和高温合金(包括低合金高强钢、珠光体耐热钢、沉淀强化高温合金,以及某些奥氏体不锈钢),他们焊后并未发现裂纹,而是在热处理过程中产生了裂纹。再热裂纹产生在焊接热影响区的过热粗晶部位,其走向是沿熔合线的奥氏体粗晶晶界扩展。
防治再热裂纹从选材方面,可以选用细晶粒钢。在工艺方面,选用较小的线能量,选用较高的预热温度并配合以后热措施,选用低匹配的焊接材料,避免应力集中。
3.冷裂纹
主要发生在高、中碳钢、低、中合金钢的焊接热影响区,但有些金属,如某些超高强钢、钛及钛合金等有时冷裂纹也发生在焊缝中。一般情况下,钢种的淬硬倾向、焊接接头含氢量及分布,以及接头所承受的拘束应力状态是高强钢焊接时产生冷裂纹的三大主要因素。焊后形成的马氏体组织在氢元素的作用下,配合以拉应力,便形成了冷裂纹。它的形成一般是穿晶或沿晶的。冷裂纹一般分为焊趾裂纹、焊道下裂纹、根部裂纹。
防治冷裂纹可以从工件的化学成分、焊接材料的选择和工艺措施三方面入手。应尽量选用碳当量较低的材料;焊材应
㈥ 为什么有时候焊道有裂纹
3、裂纹 焊缝中原子结合遭到破坏,形成新的界面而产生的缝隙称为裂纹。
A、.裂纹的分类
根据裂纹尺寸大小,分为三类:(1)宏观裂纹:肉眼可见的裂纹。(2)微观裂纹:在显微镜下才能发现。(3)超显微裂纹:在高倍数显微镜下才能发现,一般指晶间裂纹和晶内裂纹。
从产生温度上看,裂纹分为两类:
(1)热裂纹:产生于Ac3线附近的裂纹。一般是焊接完毕即出现,又称结晶裂纹。这种二裂纹主要发生在晶界,裂纹面上有氧化色彩,失去金属光泽。
(2)冷裂纹:指在焊毕冷至马氏体转变温度M3点以下产生的裂纹,一般是在焊后一段时间(几小时,几天甚至更长)才出现,故又称延迟裂纹。
按裂纹产生的原因分,又可把裂纹分为: (1)再热裂纹:接头冷却后再加热至500~700℃时产生的裂纹。再热裂纹产生于沉淀强化的材料(如含Cr、Mo、V、Ti、Nb的金属)的焊接热影响区内的粗晶区,一般从熔合线向热影响区的粗晶区发展,呈晶间开裂特征。
(2)层状撕裂主要是由于钢材在轧制过程中,将硫化物(MnS)、硅酸盐类等杂质夹在其中,形成各向异性。在焊接应力或外拘束应力的使用下,金属沿轧制方向的杂物开裂。
(3)应力腐蚀裂纹:在应力和腐蚀介质共同作用下产生的裂纹。除残余应力或拘束应力的因素外,应力腐蚀裂纹主要与焊缝组织组成及形态有关。
B、.裂纹的危害裂纹,尤其是冷裂纹,带来的危害是灾难性的。世界上的压力容器事故除极少数是由于设计不合理,选材不当的原因引起的以外,绝大部分是由于裂纹引起的脆性破坏。
C、.热裂纹(结晶裂纹)
(1)结晶裂纹的形成机理热裂纹发生于焊缝金属凝固末期,敏感温度区大致在固相线附近的高温区,最常见的热裂纹是结晶裂纹,其生成原因是在焊缝金属凝固过程中,结晶偏析使杂质生成的低熔点共晶物富集于晶界,形成所谓"液态薄膜",在特定的敏感温度区(又称脆性温度区)间,其强度极小,由于焊缝凝固收缩而受到拉应力,最终开裂形成裂纹。结晶裂纹最常见的情况是沿焊缝中心长度方向开裂,为纵向裂纹,有时也发生在焊缝内部两个柱状晶之间,为横向裂纹。弧坑裂纹是另一种形态的,常见的热裂纹。
作者:61.162.131.*2007-2-1 09:58 回复此发言
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3 焊接缺陷及对策
热裂纹都是沿晶界开裂,通常发生在杂质较多的碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢等材料气焊缝中
(2)影响结晶裂纹的因素
a合金元素和杂质的影响碳元素以及硫、磷等杂质元素的增加,会扩大敏感温度区,使结晶裂纹的产生机会增多。
b.冷却速度的影响冷却速度增大,一是使结晶偏析加重,二是使结晶温度区间增大,两者都会增加结晶裂纹的出现机会;
c.结晶应力与拘束应力的影响在脆性温度区内,金属的强度极低,焊接应力又使这飞部分金属受拉,当拉应力达到一定程度时,就会出现结晶裂纹。
(3)防止结晶裂纹的措施a.减小硫、磷等有害元素的含量,用含碳量较低的材料焊接。b.加入一定的合金元素,减小柱状晶和偏析。如铝、锐、铁、镜等可以细化晶粒。,c.采用熔深较浅的焊缝,改善散热条件使低熔点物质上浮在焊缝表面而不存在于焊缝中。d.合理选用焊接规范,并采用预热和后热,减小冷却速度。e.采用合理的装配次序,减小焊接应力。
D、.再热裂纹
(1)再热裂纹的特征
a.再热裂纹产生于焊接热影响区的过热粗晶区。产生于焊后热处理等再次加热的过程中。
b.再热裂纹的产生温度:碳钢与合金钢550~650℃奥氏体不锈钢约300℃
c.再热裂纹为晶界开裂(沿晶开裂)。
d.最易产生于沉淀强化的钢种中。
e.与焊接残余应力有关。
(2)再热裂纹的产生机理
a.再热裂纹的产生机理有多种解释,其中模形开裂理论的解释如下:近缝区金属在高温热循环作用下,强化相碳化物(如碳化铁、碳化饥、碳化镜、碳化错等)沉积在晶内的位错区上,使晶内强化强度大大高于晶界强化,尤其是当强化相弥散分布在晶粒内时, 阻碍晶粒内部的局部调整,又会阻碍晶粒的整体变形,这样,由于应力松弛而带来的塑性变形就主要由晶界金属来承担,于是,晶界应力集中,就会产生裂纹,即所谓的模形开裂。
(3)再热裂纹的防止a.注意冶金元素的强化作用及其对再热裂纹的影响。b.合理预热或采用后热,控制冷却速度。c.降低残余应力避免应力集中。d.回火处理时尽量避开再热裂纹的敏感温度区或缩短在此温度区内的停留时间。
E、.冷裂纹.
(1)冷裂纹的特征 a.产生于较低温度,且产生于焊后一段时间以后,故又称延迟裂纹。b.主要产生于热影响区,也有发生在焊缝区的。c.冷裂纹可能是沿晶开裂,穿晶开裂或两者混合出现。d.冷裂纹引起的构件破坏是典型的脆断。
(2)冷裂纹产生机理a.瘁硬组织(马氏体)减小了金属的塑性储备。b.接头的残余应力使焊缝受拉。c.接头内有一定的含氢量。
含氢量和拉应力是冷裂纹(这里指氢致裂纹)产生的两个重要因素。一般来说,金属内部原子的排列并非完全有序的,而是有许多微观缺陷。在拉应力的作用下,氢向高应力区(缺陷部位)扩散聚集。当氢聚集到一定浓度时,就会破坏金属中原子的结合键,金属内就出现一些微观裂纹。应力不断作用,氢不断地聚集,微观裂纹不断地扩展,直致发展为宏观裂纹,最后断裂。决定冷裂纹的产生与否,有一个临界的含氢量和一个临界的应力值o当接头内氢的浓度小于临界含氢量,或所受应力小于临界应力时,将不会产生冷裂纹(即延迟时间无限长)。在所有的裂纹中,冷裂纹的危害性最大。
(3)防止冷裂纹的措施 a.采用低氢型碱性焊条,严格烘干,在100~150℃下保存,随取随用。b.提高预热温度,采用后热措施,并保证层间温度不小于预热温度,选择合理的焊接规范,避免焊缝中出现洋硬组织c.选用合理的焊接顺序,减少焊接变形和焊接应力d.焊后及时进行消氢热处理。
㈦ 镍的焊接特性
(1)镍及镍合金焊接最常出现的缺陷是热裂纹,主要原因是镍和铁的二元共晶版物中有较低熔点的金权属共晶物和非金属共晶物。特别是硫、磷共晶物熔点比镍铁低很多(Ni-S 为645℃、Ni-P 为880℃),在焊缝结晶时低熔点共晶物的液态膜残留在晶界区,同时镍及镍合金线胀系数大,焊接时易产生较大的应力,焊缝结晶时低熔点共晶物的液态膜在收缩应力作用下易产生开裂。
(2)镍及镍合金特别是纯镍、蒙乃尔等合金,固液相温度间距小,流动性偏低,在快速冷却结晶条件下,气体来不及逸出极易在焊缝中产生气孔。因此镍及镍合金焊接应采用小线能量、降低层间温度、加快焊缝冷却速度,焊前彻底清除焊丝、母材坡口处的油、污物,严格控制母材焊材中的硫、磷含量,才能防止裂纹、气孔的产生。
㈧ 焊接后钢管出现裂缝的原因和解决办法
出现裂缝的原因:
1.焊缝收缩应力太大,容易产生缓慢裂纹。
2.焊缝受热不均匀,容易发生脆性专。
3.焊接方法和顺序不合属理。
4.层间温度控制不好。
防止措施:
1.首先要选择合理的焊接顺序,采用对称焊。
2.多层多道焊,焊完每一道焊缝(别是打底 焊)时要认真处理好焊缝表面的焊渣、氧化皮,以防止赃物在下一层焊缝中形成缺陷。
3.调整冷却速度,冷却越快,变形越大。结晶裂纹倾向也越大。
4.焊后消除残余应力。
㈨ 34铬钼镍6埋弧焊丝为什么焊接完毕后开裂
34CrNiMo6属于欧标高强度合金结构钢,执行标准:EN10083-3-2006
34CrNiMo6因其优良的综合力学性能,广泛用于制造发动机的凸轮轴及连杆等重要零件,加工性较差,属于典型的难加工材料,这种材料强度高,焊接答性不好,容易出现裂纹,焊前必须预热,焊后要保温缓冷。
34CrNiMo6化学成分如下图:
㈩ 铝镀镍为什么焊接镀层会裂开
铝板表面镀镍焊接会裂开与镀层结合力有关系,镀镍分为焊接镀镍,或者耐腐蚀镀镍,铝的表面镀镍主要是焊接,防止铝与连接部位的电阻升高,因为铝表面很容易生产一层氧化铝,锦华隆镀镍铝带可以满足焊接或者连接件的要求,