文档介绍：NAVAL ARCHITECTURE AND OCEAN ENGINEERING 船舶与海洋工程 2012 年第 4 期(总第 92 期)
船用大型铸钢件焊接裂缝及修复工艺研究
王帆
(中国人民解放军 4805 工厂,上海 200135)
摘要:分析了船用大型铸钢件焊接中常见的几种焊缝裂纹及产生的原因。针对在复杂环境下焊缝区域产生的裂纹,
提出了行之有效的修复焊接工艺。
关键词:船用铸钢件;焊接裂纹;修复焊接
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:2095-4069 (2012) 04-0063-04
Abstract: This paper analyzes mon types of weld cracks of large scale marine cast steel, as well as their
causes; and proposes some effective techniques to repair the cracks formed around the welding region plex
environmental condition.
Key words: marine cast steel; weld crak; welding repair
0 引言
船体结构中的铸钢件一般具有较大的厚度和刚性,且形状复杂,常用于承受较大载荷的结构件,如:
艏柱、艉柱、艉轴架及挂舵臂等,这些铸件钢结构一旦由于焊接和热处理时产生裂纹缺陷时再修复往往比
较困难。如何掌握正确的焊接原理,采取行之有效的修理焊接工艺是确保质量的关键。
材料因受热的影响(但未溶化)而发生金相组织和力学性能变化的区域称之为热影响区。凡是通过局
部加热,实现金属连接的焊接方法,不论是熔焊或固态焊接,由于其加热的瞬时性和局部性使焊缝附近的
母材都经受了一种特殊热循环的作用。其特点为升温速度快,冷却速度快[1]。例如在板厚为 20mm 的低碳
钢上用 16kJ/cm 的热输入进行焊条电弧堆焊时,由室温加热到峰值温度为 1100℃所需时间仅为 4s 左右,
冷却到 200℃仅需 1min 左右。焊接加热的另一特点为温度场分布极不均匀,紧靠焊缝的高温区内接近于
熔点,远离焊缝的低温区内接近于室温,而且峰值温度越高的部位,加热速度越快,冷却速度也越快。因
此形成了一个组织和性能极不均匀的焊接热影响区,使该部位的组织和性能变坏。
1 焊接裂纹种类和成因
对于船用大型铸钢件的焊接, 只要选择了合适的焊接材料和工艺, 可以采用手工电弧焊、二氧化碳气
体保护焊等不同的方法。焊接过程所要解决的首要问题就是防止焊后裂纹的产生; 其次是在满足强度要求
的同时, 提高焊缝金属及焊接热影响区的韧性, 使之满足材料和焊接规范的要求。
裂纹种类
焊缝的裂纹大体分为热裂纹和冷裂纹,裂纹是大型铸钢件焊接接头中最为严重的缺欠,其危害性极大。
焊接接头中的裂纹不仅仅产生于焊接过程中的焊接裂纹,还有在焊后热处理中产生的裂纹,如消除应力处
理时产生的裂纹是在对焊接接头再次加热到高温(通常在 500~700℃)时产生的,可以称之为“再热裂纹”。
另一类裂纹则是