焊接人員培訓(xùn)講義(編輯修改稿)
2025-05-14 05:50 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 和金屬夾雜等。夾渣是一種宏觀缺陷。夾渣的形狀有圓形、橢圓形或三角形，存在于焊縫與母材坡口側(cè)壁交接處，或存在于焊道與焊道之間。夾渣可以是單個(gè)顆粒狀分布，也可以是長(zhǎng)條狀或線狀連續(xù)分布。（1）危害：減少焊接接頭的工作截面，影響焊縫的力學(xué)性能（抗拉強(qiáng)度和塑性）。焊接技術(shù)條件中允許存在一定尺寸和數(shù)量的夾渣。（2）產(chǎn)生原因：多層焊時(shí)，每層焊道間的熔渣未清除干凈，焊接電流過(guò)小，焊接速度過(guò)快；焊接坡口角度太小，焊道成形不良；焊條角度和運(yùn)條技法不當(dāng)；焊條質(zhì)量不好等。（3）防止措施：每層應(yīng)認(rèn)真清除熔渣；選用合適的焊接電流和焊接速度；適當(dāng)加大焊接坡口角度；正確掌握運(yùn)條手法，嚴(yán)格控制焊條角度可焊絲位置，改善焊道成形；選用質(zhì)量?jī)?yōu)良的焊條。未熔合熔化焊時(shí)，在焊縫金屬與母材之間或焊道（層）金屬之間未能完全熔化結(jié)合而留下的縫隙，稱為未熔合。有側(cè)壁未熔合、層間未熔合和焊縫根部未熔合三種形式。（1）危害：未熔合屬于面狀缺陷，易造成應(yīng)力集中，危害性很大（類同于裂紋）。焊接技術(shù)條件中不允許焊縫存在未熔合。（2）產(chǎn)生原因：多層焊時(shí)，層間和坡口側(cè)壁渣清理不干凈；焊接電流偏小；焊條偏離坡口側(cè)壁距離太大；焊條擺動(dòng)幅度太窄等。（3）防止措施：仔細(xì)清除每層焊道和坡口側(cè)壁的熔渣；正確選擇焊接電流，改進(jìn)運(yùn)條技巧，注意焊條擺動(dòng)。未焊透焊接時(shí)，接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象，稱為未焊透。單面焊時(shí)，焊縫熔透達(dá)不到根部為根部未焊透；雙面焊時(shí)，在兩面焊縫中間也可形成中間未焊透。（1）危害：削弱焊縫的工作截面，降低焊接接頭的強(qiáng)度并會(huì)造成應(yīng)力集中。焊接技術(shù)條件中不允許焊接接頭中超過(guò)一定容限量的未焊透。（2）產(chǎn)生原因：坡口鈍邊太厚，角度太小，裝配間隙過(guò)?。缓附与娏鬟^(guò)小，電弧電壓偏低，焊接速度過(guò)大；焊接電弧偏吹現(xiàn)象；焊接電流過(guò)大使母材金屬尚未充分加熱時(shí)而焊條已急劇熔化；焊接操作不當(dāng)，焊條角度不正確而焊偏等。（3）防止措施：正確選用和加工坡口尺寸，保證裝配間隙；正確選用焊接電流和焊接速度；認(rèn)真操作，保持適當(dāng)焊條角度，防止焊偏。焊接裂紋在焊接應(yīng)力及其它致脆因素的共同作用下，焊接過(guò)程中或焊接后，焊接接頭中局部區(qū)域（焊縫或焊接熱影響區(qū)）的金屬原子結(jié)合力遭到破壞而出現(xiàn)的新界面所產(chǎn)生的縫隙，稱為焊接裂紋。它具有尖銳的缺口和長(zhǎng)寬比大的特征。焊接裂紋是最危險(xiǎn)的缺陷，除降低焊接接頭的力學(xué)性能指標(biāo)外，裂紋末端的缺口易引起應(yīng)力集中，促使裂紋延伸和擴(kuò)展，成為結(jié)構(gòu)斷裂失效的起源。焊接技術(shù)條件中是不允許焊接裂紋存在的。在焊接接頭中可能遇到各種類型的裂紋。按裂紋發(fā)生部位的焊縫金屬中裂紋、熱影響區(qū)裂紋或熔合線裂紋、根部裂紋、焊趾裂紋、焊道下裂紋和弧坑裂紋。按裂紋的走向有縱向裂紋、橫向裂紋和弧坑星形裂紋。按裂紋的尺寸有宏觀裂紋和顯微裂紋。按裂紋產(chǎn)生的機(jī)理有熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋和層狀撕裂。（1）熱裂紋 焊接過(guò)程中，焊縫和熱影響區(qū)金屬冷卻到固相線附近的高溫區(qū)域產(chǎn)生的焊接裂紋，稱為熱裂紋，又稱高溫裂紋。熱裂紋多發(fā)生在焊縫金屬中，有時(shí)也出現(xiàn)在熱影響區(qū)或熔合線。熱裂紋有沿著焊縫縱向，位于結(jié)晶中心線的縱向裂紋，也有垂直于焊縫的橫向裂紋，或在弧坑中產(chǎn)生的星形弧坑裂紋。熱裂紋可以顯露于焊縫表面，也可以存在于焊縫內(nèi)部。其基本形貌特征是：在固相線附近高溫下產(chǎn)生，沿奧氏體晶界開(kāi)裂。熱裂紋可分為結(jié)晶裂紋、液化裂紋和多邊化裂紋三類。（2）再熱裂紋（SR裂紋）焊接接頭在焊后一定溫度范圍內(nèi)再次加熱（消除應(yīng)力熱處理或經(jīng)其它加熱過(guò)程），在焊接熱影響區(qū)的粗晶區(qū)產(chǎn)生的裂紋，稱為再熱裂紋或消應(yīng)力處理裂紋。再熱裂紋與熱裂紋一樣也是一種沿晶界開(kāi)裂的裂紋，但其斷口呈低溫氧化色彩。產(chǎn)生條件：鋼中某些沉淀強(qiáng)化元素（如 Mo、 V、 Cr、 Nb等），經(jīng)歷再熱（焊后再次加熱）敏感溫度區(qū)域500—700℃，焊接接頭存在較高的殘余應(yīng)力和焊縫表面有應(yīng)力集中的缺口部位（咬邊、凹陷等）。從產(chǎn)生條件可看出，再熱裂紋多發(fā)生在具有析出沉淀硬化相的低合金高強(qiáng)鋼、珠光體耐熱鋼、奧氏體不銹鋼以及鎳基合金的焊接接頭之中。普通碳素鋼中一般不會(huì)產(chǎn)生這種裂紋。防止措施：提高預(yù)熱溫度和采用后熱處理，減小焊接應(yīng)力和過(guò)熱區(qū)硬化；選用高塑性低強(qiáng)度匹配的焊接材料；改進(jìn)焊接接頭設(shè)計(jì)，盡量不采用高拘束度的焊接節(jié)點(diǎn)，消除一切可能引起應(yīng)力集中的表面缺陷，修磨焊縫呈圓滑過(guò)渡；正確選擇焊后熱處理溫度。（3）冷裂紋焊接接頭在焊后冷卻到較低溫度下（200℃左右）所產(chǎn)生的焊接裂紋，稱為冷裂紋。根據(jù)裂紋出現(xiàn)的部位，可分為焊道下裂紋、焊趾裂紋、焊根裂紋、橫向裂紋。產(chǎn)生條件：三個(gè)因素共同作用形成冷裂紋，即焊接應(yīng)力、淬硬組織、擴(kuò)散氫。冷裂紋多發(fā)生在低合金高強(qiáng)鋼、中合金鋼、高碳鋼的焊接熱影響區(qū)和熔合區(qū)中，個(gè)別情況下，也出現(xiàn)在焊縫金屬中。形貌特征：焊后冷卻至較低溫度下產(chǎn)生，貫穿晶粒開(kāi)裂，斷口呈金屬光亮。 根據(jù)產(chǎn)生的機(jī)理不同，冷裂紋可分為延遲裂紋、淬硬脆化裂紋和低塑性脆化裂紋三類。（4）層狀撕裂是一種焊接時(shí)沿鋼板軋制方向平行于表面呈階梯狀“平臺(tái)”開(kāi)裂的冷裂紋。呈穿晶或沿晶開(kāi)裂的形態(tài)特征，通常發(fā)生在軋制鋼板的靠近熔合線的熱影響區(qū)中，與熔合線平行形成階梯式的裂紋。由于不露出表面，所以一般很難發(fā)現(xiàn)，只有通過(guò)探傷發(fā)現(xiàn)，且難以返修。層狀撕裂多產(chǎn)生在T形接頭和角接接頭中，受垂直于鋼板表面方向拉伸應(yīng)力的作用而產(chǎn)生。產(chǎn)生條件：沿鋼板軋制方向存在分層夾雜物（如硫化物等），焊接時(shí)產(chǎn)生垂直于厚度方向的焊接應(yīng)力。防止措施：嚴(yán)格控制鋼材的含硫量，改進(jìn)接頭形式和坡口形狀，與焊縫連接的坡口表面預(yù)先堆焊過(guò)渡層，選用強(qiáng)度等級(jí)較低的低氫型焊接材料，采用低焊接熱輸入和焊接預(yù)熱。第七章焊條電弧焊的操作技巧1．設(shè)備的使用技巧弧焊設(shè)備是一種為電弧提供
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