导航:首页 > 焊接工艺 > 焊接结构失效是由什么引起的

焊接结构失效是由什么引起的

发布时间:2022-12-28 07:22:26

『壹』 焊接结构产生脆性断裂的原因有哪些方面'

焊接结构(比铆接结构更)易发生脆性断裂,其原因有:
(1)焊接后往往残留有缺陷,如气孔、尖碴、裂纹或未焊透;
(2)焊接后内部存在残余应力;
(3)焊接接头往往刚性 较大,材料的塑性降低;
(4)焊接将结构连成整体,裂缝一旦发展,范围很大。
发生脆性破坏的原因:
(1)化学成份:C/P/S/O等;
(2)冶炼方法和轧钢工艺;
(3)冷加工硬化:常温下冷加工过程中,产生塑性变形和时效硬化;
(4)复杂应力状态;
(5)温度 “蓝脆现象”;钢材脆断易在低温(尤其 T<-10 °C)下发生。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。

『贰』 焊接变形的原因是

材料对于焊接变形的影响不仅和焊接材料有关,而且和母材也有关系,材料的热物理版性能权参数和力学性能参数都对焊接变形的产生过程有重要的影响。其中热物理性能参数的影响主要体现在热传导系数上,一般热传导系数越小,温度梯度越大,焊接变形越显著。力学性能对焊接变形的影响比较复杂,热膨胀系数的影响最为明显,随着热膨胀系数的增加焊接变形相应增加。同时材料在高温区的屈服极限和弹性模量及其随温度的变化率也起着十分重要的作用。

『叁』 焊接过程中焊接结构产生应力和变形的原因都有哪些

(1)焊接结构温度不均匀的影响
焊缝及其附近区域金属被加热至熔化,然后逐渐冷却凝固,降到常温近缝区的金属也要经历从常温到高温,再由高温降至常温结构各处的温度极不均匀,膨胀和收缩变形也差别较大,这种变形不一致导致各处材料相互约束,即产生焊接应力和变形。
(2)接头形式的影响
接头形式不同,熔池内熔化金属的散热条件有差别。这种熔化金属凝固冷却快慢不一致引起收缩变形的差别,导致焊接应力和变形的产生
(3)相变的影响
焊接过程中,一部分金属发生相变,组织转变引起体积变化。例如碳钢,当奥氏体转变为铁素体或马氏体时,其体积将增大,产生应力和变形。焊接合金钢更明显
(4)焊前加工工艺的影响
施焊前构件若经历冷冲压等工艺而具有较高的内应力,在焊接时应力重新分布,形成新的应力和变形。

『肆』 一般焊接缺陷是如何产生的怎样预防

在这里谈一下焊接当中产生这三种缺陷的原因和解决办法:
一、焊缝开裂
焊缝在焊接当中开裂有以下原因: 应力、拘束力、刚性、化学成分、焊缝予留的间隙、电流、焊道、母材清洁度等。这些因素都可能是造成焊缝开裂的原因。虽然焊缝开裂原因很多,但在门种场合是多种因素造成,也有两种或三种因素造成的。但不管几个因素,其中必有一个主要因素。也有各种条件都没有什么影响,只受一个因素造成焊缝开裂。因此出现焊缝开裂必须首先正确地分析出开裂的主要因素和次要因素,根据造成开裂的主要、次要因素采取相应措施进行解决。
焊接过程形成的焊缝是焊条和母材两者经过电流高温熔化后形成焊缝,是焊条和母材由固体变成液体,高温液体是热胀,冷却变成固体是收缩。由于热胀冷缩,自然使焊接结构产生应力。有些焊接结构本身就存有拘束力和刚性。
焊接过程是由固体变成液体,也就是由固态转变成液态(通常说铁水),再由液态变成固态,也就形成焊缝。液态转变成固态(也就是铁水转变成晶粒)。铁水变成晶粒的过程就是结晶过程。
母材温度低的位置先开始结晶,逐渐向焊缝中间位置伸展,焊缝中间最后结晶。由于热胀冷缩的作用,焊接结构受应力或拘束力或刚性的影响,使母材晶粒连接不到一起,轻者在焊缝中间出现小裂纹,重者在焊缝中间出现明显的裂缝。即使母材和电焊条的化学成分都好,受焊接结构的拘束力、刚性和焊接过程产生的应力影响,也会出现裂纹或裂缝。如果母材和电焊条的化学成分不好(碳、硫、磷等偏高);或是焊缝予留间隙太大,母材在焊缝边缘杂质过多,或电流过大,并且焊接速度过快、过慢、焊道过宽等因素会使焊缝开裂情况更要加重。根据焊接工程现场焊缝开裂情况,多数是因为应力、拘束力、刚性造成的。可以说往往是应力、拘束力、刚性为焊缝开裂的主要因素。
解决应力、拘束力、刚性造成焊缝开裂比较有效的办法是:采取固定焊、分散焊。所谓固定焊:先将焊件的全部焊缝,或是重要部位焊缝,先采取小电流、窄焊道、短距离焊,全部固定住。这样使焊件不易产生较大应力。即便在焊件各处都固定住,但也不可在同一位置顺序向前焊,更不可采取大电流并采用大规格焊条。应换位置焊,不使其局部位置产生过大热量。有拘束力和刚性结构可以采取同样的方法解决。
所谓分散焊,这对大型结构来说决不可在同一位置顺序焊,应当调换位置进行焊。
对大型结构不仅得先固定焊,再采取分散焊,第一焊道也不可用大电流和大规格焊条。对整体大结构来说全部焊缝自始至终都得分散焊,不然,虽然焊缝不开裂,但残留应力太大。
如果母材化学成分不好的焊接结构,再加上上述几种因素,就应改用低氢型电焊条。如J426、J427、J506、J507,因这种电焊条抗裂性特强。但是同样得采取上述避免焊缝开裂的办法。凡属于中碳钢等合金钢种的母材或厚板时,必须用低氢型焊条。
二、气孔焊缝产生气孔的因素,一般常见的有焊处不洁净,有锈、油污、气焊渣等,不仅表面能见到的不洁净物质,需要作X光的焊缝就得在焊接前将母材的焊缝边缘用气焊将内部水分烘干。常见焊缝产生气孔多半是因为电流过大。焊缝的形状多种多样:如平焊、立焊、横焊、仰焊、平角焊、立角焊,母材厚薄、坡口形状、多层焊、盖面焊等等。无论那种焊缝想避免产生气孔,除了将焊缝坡口清除洁净外,主要在焊接过程中,电流大小一定要调整适宜。电流大小适宜的标准如何掌握呢?应观众熔池的液态熔渣覆盖熔池一半左右为宜,决不可低于三分之一。这是因为焊接当中熔化的铁水中含有各种气体,铁水中气体借着覆盖的液态熔渣保护铁水缓缓凝固,以便使气体向外逸出。
产生气孔也有极少数是因为母材是低质材含硫过高,造成熔渣的粘度增大,影响气体向外逸出。并且含硫量高产生较多二氧化硫气体,更加重气孔的产生。
三、咬肉在焊接当中咬肉现象是经常出现,不算大问题,所以用户一般不反映出来。咬肉现象多半出现在立焊、横焊、角焊的焊缝边缘处。出现咬肉的原因主要有:母材表面有锈、电流过大、运条时电弧在该处停留时间过短、焊条角度不适宜等。将这几个主要原因解决了,就不会出现咬肉

『伍』 焊接结构疲劳强度相关知识

1. 焊接结构疲劳失效的原因

焊接结构疲劳失效的原因主要有以下几个方面:

① 客观上讲,焊接接头的静载承受能力一般并不低于母材;而承受交变动载荷时,其承受能力却远低于母材,而且与焊接接头类型和焊接结构形式有密切的关系。这是引起一些结构因焊接接头的疲劳而过早失效的一个主要的因素;

② 早期的焊接结构设计以静载强度设计为主,没有考虑抗疲劳设计,或者是焊接结构疲劳设计规范并不完善,以至于出现了许多现在看来设计不合理的焊接接头;

③ 工程设计技术人员对焊接结构抗疲劳性能的特点了解不够,所设计的焊接结构往往照搬其它金属结构的疲劳设计准则与结构形式;

④ 焊接结构日益广泛,而在设计和制造过程中人为盲目追求结构的低成本、轻量化,导致焊接结构的设计载荷越来越大; 

⑤ 焊接结构有往高速重载方向发展的趋势,对焊接结构承受动载能力的要求越来越高,而对焊接结构疲劳强度方面的科研水平相对滞后。

2 影响焊接结构疲劳强度的主要因素

2.1 静载强度对焊接结构疲劳强度的影响

钢铁材料的研究中,人们总是希望材料具有较高的比强度,即以较轻的自身重量去承担较大的负载重量,因为相同重量的结构可以具有极大的承载能力;或是同样的承载能力可以减轻自身的重量。所以高强钢应运而生,也具有较高的疲劳强度,基本金属的疲劳强度总是随着静载强度的增加而提高。

但是对于焊接结构来说,情况就不一样了,因为焊接接头的疲劳强度与母材静强度、焊缝金属静强度、热影响区的组织性能以及焊缝金属强度匹配没有多大的关系,也就是说只要焊接接头的细节一样,高强钢和低碳钢的疲劳强度是一样的,具有同样的S-N曲线,这个规律适合对接接头、角接接头和焊接梁等各种接头型式。Maddox研究了屈服点在386—636MPa之间的碳锰钢和用6种焊条施焊的焊缝金属和热影响区的疲劳裂纹扩展情况,结果表明:材料的力学性能对裂纹扩展速率有一定影响,但影响并不大。在设计承受交变载荷的焊接结构时,试图通过选用较高强度的钢种来满足工程需要是没有意义的。只有在应力比大于+0.5的情况下,静强度条件起主要作用时,焊接接头母材才应采用高强钢。

造成上述结果的原因是由于在接头焊趾部位沿溶合线存在有类似咬边的熔渣楔块缺陷,其厚度在0.075mm-0.5mm,尖端半经小于0.015mm。该尖锐缺陷是疲劳裂纹开始的地方,相当于疲劳裂纹形成阶段,因而接头在一定应力幅值下的疲劳寿命,主要由疲劳裂纹的扩展阶段决定。这些缺陷的出现使得所有钢材的相同类型焊接接头具有同样的疲劳强度,而与母材及焊接材料的静强度关系不大。

2.2 应力集中对疲劳强度的影响

2.2.1 接头类型的影响

焊接接头的形式主要有:对接接头、十字接头、T形接头和搭接接头,在接头部位由于传力线受到干扰,因而发生应力集中现象。

对接接头的力线干扰较小,因而应力集中系数较小,其疲劳强度也将高于其他接头形式。但实验表明,对接接头的疲劳强度在很大范围内变化,这是因为有一系列因素影响对接接头的疲劳性能的缘故。如试样的尺寸、坡口形式、焊接方法、焊条类型、焊接位置、焊缝形状、焊后的焊缝加工、焊后的热处理等均会对其发生影响。具有永久型垫板的对接接头由于垫板处形成严重的应力集中,降低了接头的疲劳强度。这种接头的疲劳裂纹均从焊缝和垫板的接合处产生,而并不是在焊趾处产生,其疲劳强度—般与不带垫板的最不佳外形的对接接头的疲劳强度相等。

十字接头或T形接头在焊接结构中得到了广泛的应用。在这种承力接头中,由于在焊缝向基本金属过渡处具有明显的截面变化,其应力集中系数要比对接接头的应力集中系数高,因此十字或T形接头的疲劳强度要低于对接接头。对未开坡口的用角焊缝连接的接头和局部熔透焊缝的开坡口接头,当焊缝传递工作应力时,其疲劳断裂可能发生在两个薄弱环节上,即基本金属与焊缝趾端交界处或焊缝上。对于开坡口焊透的的十字接头,断裂一般只发生在焊趾处,而不是在焊缝处。焊缝不承受工作应力的T形和十字接头的疲劳强度主要取决于焊缝与主要受力板交界处的应力集中,T形接头具有较高的疲劳强度,而十字接头的疲劳强度较低。提高T形或十字接头疲劳强度的根本措施是开坡口焊接,并加工焊缝过渡处使之圆滑过渡,通过这种改进措施,疲劳强度可有较大幅度的提高。

搭接接头的疲劳强度是很低的,这是由于力线受到了严重的扭曲。采用所谓“加强”盖板的对接接头是极不合理的,由于加大了应力集中影响,采用盖板后,原来疲劳强度较高的对接接头被大大地削弱了。对于承力盖板接头,疲劳裂纹可发生在母材,也可发生在焊缝,另外改变盖板的宽度或焊缝的长度,也会改变应力在基本金属中的分布,因此将要影响接头的疲劳强度,即随着焊缝长度与盖板宽度比率的增加,接头的疲劳强度增加,这是因为应力在基本金属中分布趋于均匀所致。

2.2.2 焊缝形状的影响

无论是何种接头形式,它们都是由两种焊缝连接的,对接焊缝和角焊缝。焊缝形状不同,其应力集中系数也不相同,从而疲劳强度具有较大的分散性。

对接焊缝的形状对于接头的疲劳强度影响最大。 

 (1) 过渡角的影响 Yamaguchi等人建立了疲劳强度和基本金属与焊缝金属之间过渡角(外钝角)的关系。试验中W(焊缝宽度)和h(高度)变化,但h/W比值保持不变。这意味着夹角保持不变,试验结果表明,疲劳强度也保持不变。但如果W保持不变,变化参量h,则发现h增加,接头疲劳强度降低,这显然是外夹角降低的结果。

 (2) 焊缝过渡半径的影响  Sander等人的研究结果表明焊缝过渡半径同样对接头疲劳强度具有重要影响,即过渡半径增加(过渡角保持不变),疲劳强度增加。

角焊缝的形状对于接头的疲劳强度也有较大的影响。

当单个焊缝的计算厚度a与板厚B之比a/B<0.6~0.7时,一般断裂于焊缝;当a/B>0.7时,一般断于基本金属。但是增加焊缝尺寸对提高疲劳强度仅仅在一定范围内有效。因为焊缝尺寸的增加并不能改变另一薄弱截面即焊趾端处基本金属的强度,故充其量亦不能超过该处的疲劳强度。Soete,Van Crombrugge采用15mm厚板用不同的角焊缝施焊,在轴向疲劳载荷下的试验发现,焊缝的焊脚为13mm时,断裂发生在焊趾处基本金属或焊缝中。当焊缝的焊脚小于此值时,疲劳断裂发生在焊缝上;当焊脚尺寸为18mm时断裂发生在基本金属中。据此他们提出极限焊脚尺寸:S=0.85B 式中S为焊脚尺寸,B为板厚。可见纵使焊脚尺寸达到板厚时(15mm),仍可得焊缝处的断裂结果,这一结果与理论结果符合得很好。

2.2.3 焊接缺陷的影响

焊趾部位存在有大量不同类型的缺陷,这些不同类型的缺陷导致疲劳裂纹早期开裂和使母材的疲劳强度急剧下降(下降到80%)。焊接缺陷大体上可分作两类:面状缺陷(如裂纹、未熔合等)和体积型缺陷(气孔、夹渣等),它们的影响程度是不问的,同时焊接缺陷对接头疲劳强度的影响与缺陷的种类、方向和位置有关。

1)  裂纹 焊接中的裂纹,如冷、热裂纹,除伴有具有脆性的组织结构外,是严重的应力集中源,它可大幅度降低结构或接头的疲劳强度。早期的研究己表明,在宽60mm、厚12.7mm的低碳钢对接接头试样中,在焊缝中具有长25mm、深5.2mm的裂纹时(它们约占试样横截面积的10%),在交变载荷条件下,其2×106循环寿命的疲劳强度大约降低了55%~65%。

2)  未焊透 应当说明,不一定把未焊透均认为是缺陷,因为有时人为地要求某些接头为周部焊透,典型的例子是某些压力容器接管的设计。未焊透缺陷有时为表面缺陷(单面焊缝),有时为内部缺陷(双面焊缝),它可以是局部性质的,也可以是整体性质的.其主要影响足削弱截面积和引起应力集中。以削弱面积10%时的疲劳寿命与未含有该类缺陷的试验结果相比,其疲劳强度降低了25%,这意味着其影响不如裂纹严重。

3)  未熔合 由于试样难以制备,至今有关研究极其稀少.但是无可置疑,未熔合属于平面缺陷,因而不容忽视,一般将其和未焊透等同对待。

4)  咬边  表征咬边的主要参量有咬边长度L、咬边深度h、咬边宽度W。影响疲劳强度的主要参量是咬边深度h,目前可用深度h或深度与板厚比值(h/B)作为参量评定接头疲劳强度。

5)  气孔 为体积缺陷,Harrison对前人的有关试验结果进行了分析总结, 疲劳强度下降主要是由于气孔减少了截面积尺寸造成,它们之间有一定的线性关系。但是一些研究表明,当采用机加工方法加工试样表面,使气孔处于表面上时,或刚好位于表面下方时,气孔的不利影响加大,它将作为应力集中源起作用,而成为疲劳裂纹的起裂点。这说明气孔的位置比其尺寸对接头疲劳强度影响更大,表面或表层下气孔具有最不利影响。

6)  夹渣  IIW的有关研究报告指明:作为体积型缺陷,夹渣比气孔对接头疲劳强度影响要大。 

通过上述介绍可见焊接缺陷对接头疲劳强度的影响,不但与缺陷尺寸有关,而旦还决定于许多其他因素,如表面缺陷比内部缺陷影响大,与作用力方向垂直的面状缺陷的影响比其它方向的大;位于残余拉应力区内的缺陷的影响比在残余压应力区的大;位于应力集中区的缺陷(如焊缝趾部裂纹)比在均匀应力场中同  样缺陷影响大。

2.3 焊接残余应力对疲劳强度的影响

焊接残余应力是焊接结构所特有的特征,因此,它对于焊接结构疲劳强度的影响是人们广为关心的问题,为此人们进行了大量的试验研究工作。试验往往采用有焊接残余应力的试样与经过热处理消除残余应力后的试样,进行疲劳试验作对比。由于焊接残余应力的产生往往伴随着焊接热循环引起的材料性能变化,而热处理在消除残余应力的同时也恢复或部分地恢复了材料的性能,同时也由于试验结果的分散性,因此对试验结果就产生了不同的解释,对焊接残余应力的影响也就有了不同的评价。

试举早期和近期一些人所进行的研究工作为例,可清楚地说明这一问题,对具有余高的对接接头进行的2×106次循环试验结果,不同研究者得出了不同结论。有人发现:热处理消除应力试样的疲劳强度比焊态相同试样的疲劳强度增加12.5%;另有人则发现焊态和热处理的试样的疲劳强度是一致的,即差异不大;但也有人发现采用热处理消除残余应力后疲劳强度虽有增加,但增加值远低于12.5%等等。对表面打磨的对接接头试样试验结果也是如此,即有的试验认为,热处理后可提高疲劳强度17%,但也有的试验结果说明,热处理后疲劳强度没有提高等。这个问题长期来使人困惑不解,直到前苏联一些学者在交变载荷下进行了一系列试验,才逐渐澄清了这一问题。

其中最值得提出的是Trufyakov对在不同应力循环特征下焊接残余应力对接头疲劳强度影响的研究。试验采用14Mn2普通低合金结构钢,试样上有一条横向对接焊缝,并在正反两面堆焊纵向焊道各一条。一组试样焊后进行了消除残余应力的热处理,另一组未经热处理。疲劳强度对比试验采用三种应力循环特征系数r=-1, 0, +0.3。 在交变载荷下(r=-1),消除残余应力试样的疲劳强度接近130MPa,而未经消除残余应力的仅为75MPa,在脉动载荷下(r=0),两组试样的疲劳强度相同,均为185MPa。而当r=0.3时,经热处理消除残余应力的试样疲劳强度为260MPa,反而略低于未热处理的试样(270MPa)。产生这个现象的主要原因是:在r值较高时,例如在脉动载荷下(r=0),疲劳强度较高,在较高的拉应力作用下,残余应力较快地得到释放,因此残余应力对疲劳强度的影响就减弱;当r增大到0.3时,残余应力在载荷作用下,进一步降低,实际上对疲劳强度已不起作用。而热处理在消除残余应力的同时又软化了材质,因而使得疲劳强度在热处理后反而下降。这一试验比较好地说明了残余应力和焊接热循环所引起材质变化对疲劳强度的影响。从这里也可以看出焊接残余应力对接头疲劳强度的影响与疲劳载荷的应力循环特性有关。即在循环特性值较低时,影响比较大。    

前面己指出,由于结构焊缝中存有达到材料屈服点的残余应力,因此在常幅施加应力循环作用的接头中,焊缝附近所承受的实际应力循环将是由材料的屈服点向下摆动,而不管其原始作用的循环特征如何。例如标称应力循环为+S1到-S2,则其应力范围应为S1+S2。但接头中的实际应力循环范围将是由Sy(屈服点的应力幅)到Sy-(S1+S2)。这一点在研究焊接接头疲劳强度时是非常重要的,它导致了一些设计规范以应力范围代替了循环特征r。

此外,在试验过程中,试件的尺寸大小、加载方式、应力循环比、载荷谱也对疲劳强度有很大的影响

『陆』 常见焊接缺陷即产生原因是什么

①气孔:焊接时,熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴。气孔可分为条虫状气孔、针孔、柱孔,按分布可分为密集气孔,链孔等。
气孔的生成有工艺因素,也有冶金因素。工艺因素主要是焊接规范、电流种类、电弧长短和操作技巧。冶金因素,是由于在凝固界面上排出的氮、氢、氧、一氧化碳和水蒸汽等所造成的。
②夹渣:焊后残留在焊缝中的溶渣,有点状和条状之分。产生原因是熔池中熔化金属的凝固速度大于熔渣的流动速度,当熔化金属凝固时,熔渣未能及时浮出熔池而形成。它主要存于焊道之间和焊道与母材之间。
③未熔合:熔焊时,焊道与母材之间或焊道与焊道之间未完全熔化结合的部分;点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分,称之。
未熔合可分为坡口未熔合、焊道之间未熔合(包括层间未熔合)、焊缝根部未熔合。按其间成分不同,可分为白色未熔合(纯气隙、不含夹渣)、黑色未熔合(含夹渣的)。
产生机理:a.电流太小或焊速过快(线能量不够);b.电流太大,使焊条大半根发红而熔化太快,母材还未到熔化温度便覆盖上去。C.坡口有油污、锈蚀;d.焊件散热速度太快,或起焊处温度低;e.操作不当或磁偏吹,焊条偏弧等。
④未焊透:焊接时接头根部未完全熔透的现象,也就是焊件的间隙或钝边未被熔化而留下的间隙,或是母材金属之间没有熔化,焊缝熔敷金属没有进入接头的根部造成的缺陷。
产生原因:焊接电流太小,速度过快。坡口角度太小,根部钝边尺寸太大,间隙太小。焊接时焊条摆动角度不当,电弧太长或偏吹(偏弧)
⑤裂纹(焊接裂纹):在焊接应力及其它致脆因素共同作用下,焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面而产生缝隙,称为焊接裂纹。它具有尖锐的缺口和大的长宽比特征。按其方向可分为纵向裂纹、横向裂纹,辐射状(星状)裂纹。按发生的部位可分为根部裂纹、弧坑裂纹,熔合区裂纹、焊趾裂纹及热响裂纹。按产生的温度可分为热裂纹(如结晶裂纹、液化裂纹等)、冷裂纹(如氢致裂纹、层状撕裂等)以及再热裂纹。
产生机理:一是冶金因素,另一是力学因素。冶金因素是由于焊缝产生不同程度的物理与化学状态的不均匀,如低熔共晶组成元素S、P、Si等发生偏析、富集导致的热裂纹。此外,在热影响区金属中,快速加热和冷却使金属中的空位浓度增加,同时由于材料的淬硬倾向,降低材料的抗裂性能,在一定的力学因素下,这些都是生成裂纹的冶金因素。力学因素是由于快热快冷产生了不均匀的组织区域,由于热应变不均匀而导至不同区域产生不同的应力联系,造成焊接接头金属处于复杂的应力——应变状态。内在的热应力、组织应力和外加的拘束应力,以及应力集中相叠加构成了导致接头金属开裂的力学条件。
⑥形状缺陷
焊缝的形状缺陷是指焊缝表面形状可以反映出来的不良状态。如咬边、焊瘤、烧穿、凹坑(内凹)、未焊满、塌漏等。
产生原因:主要是焊接参数选择不当,操作工艺不正确,焊接技能差造成。

『柒』 影响钢结构件焊接变形的因素有哪些

影响钢结构平台焊接变形因素主要有以下几点:
1、焊缝的布置
焊缝若沿构件截面分布不对称,则会引起该构件焊接时产生弯曲变形。
2、结构刚性
焊后焊缝一般都产生纵向和横向收缩,这种收缩受到整个结构的限制而产生“收缩力”。对于刚性大的焊接结构在这种力的作用下产生的变形比较小;而刚性小的焊接结构在这种力的作用下就产生较大的变形。
3、装配和焊接顺序
有了合理的装配顺序还需要有合理的焊接顺序配合,以控制变形。
4、备料和装配质量
备料情况和装配质量对焊接变形也会产生影响。例如,装配间隙大,焊缝的横向收缩也大。
5、焊接参数
在诸多焊接参数中焊接线能量与焊接变形成正比,焊接线能量越大则焊接时产生的塑性变形区面积越大,焊后的焊接变形越大,反之则越小。
6、焊接方法
对于相同焊件、相同焊缝,不同的焊接方法,其焊接变形也不同。
在钢结构平台焊接过程中,不同影响因素是相互影响的,并不是单纯出现的。因而全面分析影响焊接变形的各种因素,掌握其影响规律,才能采取合理的措施来控制焊接变形。

『捌』 焊接缺陷的产生原因及防止措施有哪些

形状缺欠
外观质量粗糙,鱼鳞波高低、宽窄发生突变;焊缝与母材非圆滑过渡。
主要原因:操作不当,返修造成。
危害:应力集中,削弱承载能力。
尺寸缺欠
焊缝尺寸不符合施工图样或技术要求。
主要原因:施工者操作不当
危害:尺寸小了,承载截面小; 尺寸大了,削弱了某些承受动载荷结构的疲劳强度。
咬边
原因:⒈焊接参数选择不对,U、I太大,焊速太慢。
⒉电弧拉得太长。熔化的金属不能及时填补熔化的缺口。
危害:母材金属的工作截面减小,咬边处应力集中。
弧坑
由于收弧和断弧不当在焊道末端形成的低洼部分。
原因:焊丝或者焊条停留时间短,填充金属不够。
危害:⒈减少焊缝的截面积;
⒉弧坑处反应不充分容易产生偏析或杂质集聚,因此在弧坑处往往有气孔、灰渣、裂纹等。
烧穿
原因:⒈焊接电流过大;
⒉对焊件加热过甚;
⒊坡口对接间隙太大;
⒋焊接速度慢,电弧停留时间长等。
危害:⒈表面质量差
⒉烧穿的下面常有气孔、夹渣、凹坑等缺欠。
焊瘤
熔化金属流淌到焊缝以外未熔化的母材上所形成的局部未熔合。
原因:焊接参数选择不当; 坡口清理不干净,电弧热损失在氧化皮上,使母材未熔化。
危害:表面是焊瘤下面往往是未熔合,未焊透; 焊缝几何尺寸变化,应力集中,管内焊瘤减小管中介质的流通截面积。
气孔
原因:⒈电弧保护不好,弧太长。
⒉焊条或焊剂受潮,气体保护介质不纯。
⒊坡口清理不干净。
危害:从表面上看是减少了焊缝的工作截面;更危险的是和其他缺欠叠加造成贯穿性缺欠,破坏焊缝的致密性。连续气孔则是结构破坏的原因之一。
夹渣
焊接熔渣残留在焊缝中。易产生在坡口边缘和每层焊道之间非圆滑过渡的部位,焊道形状突变,存在深沟的部位也易产生夹渣。
原因:⒈熔池温度低(电流小),液态金属黏度大,焊接速度大,凝固时熔渣来不及浮出;
⒉运条不当,熔渣和铁水分不清;
⒊坡口形状不规则,坡口太窄,不利于熔渣上浮;
⒋多层焊时熔渣清理不干净。
危害:较气孔严重,因其几何形状不规则尖角、棱角对机体有割裂作用,应力集中是裂纹的起源。
未焊透
当焊缝的熔透深度小于板厚时形成。单面焊时,焊缝熔透达不到钢板底部;双面焊时,两道焊缝熔深之和小于钢板厚度时形成。
原因:⒈坡口角度小,间隙小,钝边太大;
⒉电流小,速度快来不及熔化;
⒊焊条偏离焊道中心。
危害:工作面积减小,尖角易产生应力集中,引起裂纹
未熔合
熔焊时焊道与母材之间或焊道与焊道之间未能完全熔化结合的部分。
原因:⒈电流小、速度快、热量不足;
⒉坡口或焊道有氧化皮、熔渣等,一部分热量损失在熔化杂物上,剩余热量不足以熔化坡口或焊道金属。
⒊焊条或焊丝的摆动角度偏离正常位置,熔化金属流动而覆盖到电弧作用较弱的未熔化部分,容易产生未熔合。
危害:因为间隙很小,可视为片状缺欠,类似于裂纹。易造成应力集中,是危险性较大的缺陷。
焊接裂纹
危害最大的一种焊接缺陷
在焊接应力及其它致脆因素共同作用下,材料的原子结合遭到破坏,形成新界面而产生的缝隙称为裂纹。它具有尖锐的缺口和长宽比大的特征,易引起较高的应力集中,而且有延伸和扩展的趋势,所以是最危险的缺陷。

阅读全文

与焊接结构失效是由什么引起的相关的资料

热点内容
辽宁钢筋混凝土多少钱 浏览:883
钢管铁件怎么计算 浏览:954
合金筷的寿命是多少 浏览:647
取钢板多久能脱拐走路 浏览:509
什么是管对接焊缝 浏览:449
pp线盒模具定制多少钱 浏览:695
钛合金粉末粒径分布如何测试 浏览:843
16厘12米钢板多少钱吨 浏览:909
什么样的钢材需要发黑 浏览:503
不锈钢镜面怎么打理 浏览:667
天然气管道地面焊接用什么滑轮 浏览:269
铸铁管与焊管差异 浏览:586
不锈钢管怎么手动弯弧机 浏览:41
怎么增加不锈钢管的强度 浏览:775
20mm的铜环如何焊接 浏览:693
无缝钢管57一吨多少米 浏览:19
二氧化碳钢瓶哪个快递公司可以寄 浏览:520
不锈钢用化学方程式表示什么区别 浏览:233
八节虾米腰弯头怎么下 浏览:581
广联达钢筋弯折怎么计算公式 浏览:148