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常见焊接缺陷的成因分析及对策.docx

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常见焊接缺陷的成因分析及对策.docx

上传人:mazhuangzi1 2022/5/15 文件大小:148 KB

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文档介绍

文档介绍:1 绪 论
焊 接技 术 的应用
随着焊接技术的不断成熟在当今工业生产中几乎应用于各个部门的 生产中。焊接技术已成为发展工程结构的强有力的技术手段,已得到广 泛的承认和信赖。
焊 接技 术 的优越 性
焊接技术之所以能够广泛应用于焊布,具有完全一至的特征。由于裂纹发生在高温下,裂纹端部圆 钝,并不平直扩展。结晶裂纹沿一次结晶晶界分布,是判断结晶裂纹的 依据。
液化裂纹 焊接过程中,在焊接热 循环峰值温度作用 下,在母材近 焊缝区与多层焊的层间金属中,由于低熔点共晶被加热熔化,在一定收 缩应力作用下沿奥氏体晶界产生的开裂,即为液化裂纹。液化裂纹的一 般特征如下;
液化裂纹产生的部位:一般是在母材近缝区中紧靠熔合线的地方,或 多层焊焊缝的层间金属中。
裂纹的走向:在母材近缝区中裂纹沿过热奥氏体晶界发展;在多次焊 焊缝金属中裂纹沿原始柱状结晶发展,也可是纵向的;并且在多层焊焊缝 金属中,液化裂纹可以贯穿层间;在近缝区中的液化裂纹可以穿越熔合线 进入焊缝金属中。
液化裂纹的敏感温度区间是在固相线以下稍低的温度,及从低熔的晶 间第二相开始熔化的温度到它全部熔化的且部分晶间金属也开始熔化的 温度。
从被焊接材料上看液化裂纹主要发生在含有铬镍的高强度钢、奥氏体 钢以及某些镍基合金等材料。
多边化 裂纹 焊 接时,,焊缝或 进焊缝 区在固相线 以下 的高温区 域,由 于刚凝固的金属存在很多晶格缺陷和严重的物理及化学部均匀性,在一定 的温度和应力作用下,由于晶格缺陷的移动和聚集,便形成了二次边界, 即所谓的多边化边界,这个边界上堆积了大量的晶格缺陷,所以它的组织 疏松,高温时的强度和塑性都降低,只要在此时受到少量的拉伸变形,就 会沿多变化的边界裂开即为多边化裂纹。多边化裂纹的特征如下:
1、在 焊缝金属中,多 边化裂纹虽然是沿晶界发生和发展,但 它是沿着 新生的二次晶界分布的,或沿迁移后的晶界,或沿再结晶晶界,而不是沿 一次晶界分布。因此,裂纹的发展方向与一次结晶晶界毫无关系。这是多 边化裂纹的重要标志。
2、裂 纹多发生在受高温的金属中,其 部位并不都紧靠熔合线。这说明
裂纹的产生和晶界液化并无关系。
3、裂纹附近常伴有再结晶晶粒的出现。
4、产生多变裂纹的敏感温度区间是在固相线以下的再结晶温度,即多 变裂纹的产生,与冷却过程中由于一定收缩应变速率的作用导致产生的 “第二脆性温度”区有关。
这类裂 纹多 发生 在 纯金属,或单 相 奥 氏体合金钢 的焊缝 中或热 影响区 这类裂纹虽归属热裂纹,但与结晶裂纹和液化裂纹的产生和发展有着本质 的区别,及多变裂纹的产生与液膜无关,并而是由于空位、位错的移动和 聚集,并沿多边化边界产生的裂纹
冷 裂纹
焊接接头在较低的温度下时产生的裂纹统称为冷裂纹。在有焊接裂 纹所引起的事故中,有冷裂纹所造成的事故约占 90% 。
冷裂纹的特征:从冷裂纹的产生条件及形成原因看,它 与其它焊接裂 纹有着本质的区别。这些区别构成了冷裂纹的主要的特征。这些特征可
作为判别裂纹性质的主要依据。冷裂纹的特征主要表现在以下几个方面
1、冷裂 纹的形成 温 度 大 量研 究结 果 表明,对 钢材 来说 冷裂纹形成
的温度大体在 100 ~-100 °C 之间
2、产生冷裂纹的材料 冷裂纹多产生于有淬硬倾向 的低合金高 强度 和中、高碳钢 的焊接接头 。裂纹 大都在热影 响区,通常发源于熔合区,有 时也出现高强度钢或钛合金 的焊缝中。
3、冷裂纹的断口特征 宏观上冷裂纹的断口具有脆 性断裂的特征,表面有金属光 泽,呈人之形态发展。从微观
具体温度随母材与焊接条件不同而异
焊趾裂纹
图 2-1 冷 裂 纹
上看,裂纹多起源于粗大奥氏体晶粒的晶界交错处。与热裂纹单一
的沿晶界断裂不同冷裂纹可以沿晶界扩展,也可以穿晶扩展,常常是晶
间与晶内断裂的混合。
4、冷裂 纹产生的 时 间 冷 裂纹 有些 出 现在焊接过 程中 ,但较多的是 在焊后延续一段时间的采产生。延迟的时间可能是几小时,几天或者十 几天,一般把有延迟现象的裂纹称为延迟裂纹。
5、冷裂纹的分布 根据裂纹的 分布 特点的不同 可归纳分为四种 类 型。焊道下裂纹、焊趾裂纹、焊跟裂纹、横向裂纹。
焊趾 裂纹 这 种裂 纹起 源于 焊缝 和母 材的 交界 处, 并有明 显的 应力 集中 的地方,焊 缝的取 向经常与焊 缝的 纵向的相 同,一般 有焊趾的 表面开始 向母材深处延伸。
焊道下裂纹 这种裂纹经常发生在淬 硬性较大,含氢量较高的钢种 的焊接热影响区,一般情况下裂纹的取向与熔合线平行。
焊跟裂纹 沿应力集中的焊缝根部 所形成的焊接冷裂 纹,称为焊跟 裂纹,主要发生在含氢量较高、预热不足的条件下。