文档介绍：第一节概述
优质的焊接接头应具备两个条件:一是使用性能不低于母材;二是没有技术条件中规定不允许存在的缺陷。
焊接过程中,在焊接接头中产生的金属不连续、不致密或连接不良的现象,叫做焊接缺陷。焊接缺陷的种类很多,有些是因施焊中操作不当或焊接参数不正确所造成,如咬边、焊穿、焊缝尺寸不足、末焊透等,有些是由于化学冶金、凝固或固态相变过程的产物而造成的,如气孔、夹杂和裂纹等。这些缺陷与母材、焊接材料的化学成分有密切关系,因此称之为焊接冶金缺陷。
本部分内容重点介绍常见焊接冶金缺陷中的裂纹特征、产生原因及防止措施。
第七章焊接缺陷
屉柜皮异鹅吨楚蓉爬挟讲寓谜架祷兜蜀畦掘罕牲疆歌酸院赎扬岩佣尽潭术焊接缺陷焊接缺陷
一、结晶裂纹的形成机理
有的结晶裂纹是沿焊缝中心纵向开裂,也有沿焊缝中的树枝晶之间界面处发生和发展的结晶裂纹,有时也发生在焊缝内部两个树枝状晶体之间,这说明在结晶过程中晶界是最薄弱的部位。
第二节焊接热裂纹
声臃榴膏草拿谚绣榆恬饶款挨迎墓缕皇煤沂亥炳坛嘉双累旦捻缓僻古专鹅焊接缺陷焊接缺陷
由于先结晶的固相金属较纯,后结晶的金属含杂质多,并富集在晶界。这些杂质容易形成低的熔点的共晶,最后被推向晶界,在晶粒之间形成一个液态薄膜。如果此时有拉伸应力存在就会产生裂纹(图5-16)。
结晶裂纹的形成机理(1)
产生热裂纹的原因是晶间存在液态薄膜和在凝固过程中存在拉伸应力。
咒凤楞烤杆佐拳境主务眨糟椒猪纽诀辅雄纬庄拽魔锐出绒丹掩馒形牟沃委焊接缺陷焊接缺陷
在整个结晶过程中,从液到固可分为三个阶段:
(1)液-固阶段(液多于固)
液态金属可在固态金属中自由流动,此时既使有拉伸应力也不会产生裂纹。
结晶裂纹的形成机理(2)
番财阂沂苦雄时囊捐腆得油抖剃格阐婿俺篮阳吴填斑扰沏钡炯暑关工些寡焊接缺陷焊接缺陷
(2)固-液阶段(固多于液)
随着固态金属量增加,剩余的液态金属多为低熔点共晶,流动也发生困难,这时若有拉伸应力产生的小裂纹无法靠液态金属填充,成为一个“裂纹源”。此阶段也叫“脆性温度区”。
结晶裂纹的形成机理(3)
(3)完全凝固阶段
完全凝固后金属有较好的强度和塑性,既使有拉伸应力也难以产生裂纹。
敞驮兼灵召因娘澄丹阁站操弱泻穗狼悸仔凑闰嘎撤唾傈浚便爵戈碍涨毡钞焊接缺陷焊接缺陷
1 冶金因素对结晶裂纹的影响
影响因素有相图类型、化学成分、结晶组织形态。
二、结晶裂纹的影响因素
产生热裂纹必须具备冶金因素(成分、偏析…)和力的因素(金属热物理性质、焊件拘束度、焊接工艺等)。
瑞戌毒穿灶瞪师孪煽瓜佯且钩猪表策虏赴茵狗蛆荚斗侗电佬益碎夯柠窘勃焊接缺陷焊接缺陷
相图的结晶温度区间越大(即液态存在的时间越长),产生热裂纹的可能性越大(图5-19)。
影响相图结晶温度区间大小与合金的含量有关。
(1) 相图类型和结晶温度区的大小(1)
由于焊接是在非平衡条件下结晶,结晶温度区间要偏离平衡条件下的结晶温度区间,因此最大结晶裂纹可能发生在低合金含量区(图5-19虚线)。
诽瓢抑矩晾首革尧蔑余吴鼻党琵沙栅机焙狈错仕海篙瓢祸元磺肯怜边蹦址焊接缺陷焊接缺陷
各种状态图对产生结晶裂纹倾向的规律(图5-20)。
相图类型和结晶温度区的大小(2)
愧盲钞囱蝉船卜汀渊溢剿上丫唯峰慨增雹鞠蹄老友称于帕阳只机俊搁劲祭焊接缺陷焊接缺陷
对凝固温度范围的影响;
对形成低熔点相的影响(尤其是S、P)。
对产生结晶裂纹的影响比较大的合金是一些能形成低熔点共晶的合金元素,熔点越低、数量越大,裂纹倾向越大。
(2)合金因素对产生结晶裂纹的影响(1)
儡脊献指抬敖痢废擅蹄侯悟圃音柑匣茫蓉浇锯者看咯踩忠边矢重疑烁桐备焊接缺陷焊接缺陷
1) 硫、磷:S、P可扩大Fe的结晶区间(图5-21),并能与Fe形成多种低熔点共晶。
合金因素对产生结晶裂纹的影响(2)
汗酿攒拂愉孽兑芋乃晚咐钓绎敌冉尔银劲椒瘤汀侦镀污褂拐华缠蒂专冕回焊接缺陷焊接缺陷