【文章內(nèi)容簡介】 應(yīng)嚴(yán)格限制雜質(zhì)含量。⑵ 減少焊縫的凹度 實驗表明，當(dāng)焊縫斷面顯明蘑菇狀時，在凹入處很容易產(chǎn)生微小的裂紋，而裂紋率隨凹度d的增加而增加（如圖5）。凹度的大小與焊接方法及焊接參數(shù)有關(guān)。埋弧焊和氣體保護焊的焊縫斷面多顯蘑菇狀（也稱指狀），而且電流越大越明顯。 為減少焊縫的凹度，可采取用焊條電弧焊蓋面或?qū)⒑附z傾斜等辦法（如圖6） 3 d CR=N/n 2 1 0 1 2 3 圖5焊縫形狀的凹度d CR——裂紋率 N——所檢斷面發(fā)現(xiàn)的裂紋總數(shù) n——被檢斷面數(shù) 36 d a） 焊絲 d a d b）圖6減小焊縫凹度的措施a）焊條電弧焊蓋面 b）焊絲傾斜一定角度⑶ 采用較小的線能量 母材過熱往往是產(chǎn)生液化裂紋的重要因素之一，降低線能量可以減小液化裂紋的傾向。但對一些液化裂紋敏感性強的金屬，僅依靠調(diào)整線能量并不能解決根本問題，只有同時減小焊縫凹度或提高母材的純度，才能有效地防止液化裂紋。 第五章 論述消除應(yīng)力裂紋特征及防治措施一 消除應(yīng)力裂紋特征 消除應(yīng)力裂紋具有以下明顯特征：① 產(chǎn)生于焊后再次加熱的條件下，對于消除應(yīng)力裂紋敏感性的鋼，都存在一個最易產(chǎn)生消除應(yīng)力裂紋的溫度區(qū)間。如沉淀強化的低合金鋼為500~700℃之間，在此溫度范圍內(nèi)裂紋率最高而且開裂所需時間最短。不同材料產(chǎn)生消除應(yīng)力裂紋的溫度范圍不同。② 消除應(yīng)力裂紋大都產(chǎn)生在熔合區(qū)附近的粗晶區(qū)，有時也可能產(chǎn)生于焊縫中，具有典型的晶間開裂性質(zhì)。裂紋沿原奧氏體晶界擴展，終止在細(xì)晶區(qū)。③ 消除應(yīng)力裂紋的產(chǎn)生是以大的殘余應(yīng)力為決定條件，因此常見于拘束度較大的大型產(chǎn)品上應(yīng)力集中的部位。應(yīng)力集中系數(shù)K越大，開裂所需的臨界應(yīng)力σCr越低。 與母材的化學(xué)成分有關(guān)，含有Cr、Mo、V等能起沉淀強化作用元素的鋼，對消除應(yīng)力裂紋的敏感性較高。此外，如沉淀硬化型的耐熱合金、抗蠕變鐵素體鋼、沉淀硬化奧氏體鋼等，也有消除應(yīng)力裂紋傾向。 二 消除應(yīng)力產(chǎn)生的原因消除應(yīng)力裂紋的產(chǎn)生是由于晶界優(yōu)先滑動而導(dǎo)致微裂發(fā)生并擴張所致。即焊后再熱時，在殘余應(yīng)力松弛過程中，粗晶區(qū)應(yīng)力集中部位的晶界滑動變形量超過了該部位的塑性變形能力，就會產(chǎn)生消除應(yīng)力裂紋。理論上消除應(yīng)力裂紋產(chǎn)生的條件可用下式表示：e﹥e0 式中 e——粗晶區(qū)局部晶界的實際塑性應(yīng)變； e0——粗晶區(qū)局部晶界的實際塑性變形能力，即不產(chǎn)生開裂的臨界應(yīng)變量。實際的塑性應(yīng)變，主要是由焊接接頭中的殘余應(yīng)力在再加熱過程中發(fā)生應(yīng)力松弛而引起的。所謂應(yīng)力松弛是指存在殘余應(yīng)力的構(gòu)件，在溫度升高時應(yīng)力逐漸釋放而總變形不變的現(xiàn)象。因此，在應(yīng)力釋放過程中，與應(yīng)力成正比的彈性變形逐漸減小，而塑性變形增加，而原有的應(yīng)力水平越高，則塑性變形增加的幅度越大。晶界的塑性變形能力，則取決于晶界的性質(zhì)、晶內(nèi)抗蠕變能力及晶粒尺寸等因素。雜質(zhì)在晶界偏析導(dǎo)致晶界塑性變形能力的減弱，沉淀強化相的析出使晶內(nèi)的抗蠕變能力的增加，都促使晶界成為薄弱環(huán)節(jié)，造成塑性變形集中在晶界發(fā)展。當(dāng)晶界的實際變形e增加到使式（圖7）成立時，就形成了沿晶界開裂的消除應(yīng)力裂紋。裂紋數(shù)N 40 30 1 20 10 2 0 Wsi（％）圖7 Si對AiMn合金焊縫裂紋率的影響 1—WFe=％～％ 2—WFe=％～％三 防止消除應(yīng)力裂紋的措施消除應(yīng)力裂紋的產(chǎn)生主要取決鋼種的化學(xué)成分和過熱區(qū)應(yīng)力集中部位殘余應(yīng)力的大小。因此，其防治措施主要也從這兩方面著手。① 選用對消除應(yīng)力裂紋敏感性低的母材 在制造焊后必須進行消除應(yīng)力處理的結(jié)構(gòu)時，應(yīng)選用對消除應(yīng)力裂紋敏感性低的母材，從而可從根本上避免在熱裂紋的產(chǎn)生。選材時，可對幾種可用材料的 △G或PSR值進行對比，并參照國內(nèi)外生產(chǎn)實例加以驗證。此外，還應(yīng)考慮雜質(zhì)的影響，盡量降低S、P、As、Sb、Sn等元素的含量。② 選用低強高塑性的焊接材料 消除應(yīng)力裂紋多發(fā)生在過熱區(qū)的應(yīng)力集中部位，這是因為這些部位在再熱過程中產(chǎn)生較大蠕變同時晶界強度又比較低的緣故。如能使蠕變能集中在體積較大而塑性又高的焊縫，就可以防止消除應(yīng)力裂紋的產(chǎn)生。采用強度低、塑性較高的焊接材料就可以滿足這一要求，但這一措施只有當(dāng)焊縫強度足夠時才可應(yīng)用。 ③ 控制結(jié)構(gòu)剛性與焊接殘余應(yīng)力 通過改進接頭的形式，可以降低結(jié)構(gòu)的剛性從而防止了消除應(yīng)力裂紋。如大型厚壁容器人孔及下降管接頭都是內(nèi)使伸式，接頭剛度大，應(yīng)力集中嚴(yán)重，焊后有較高的殘余應(yīng)力，退貨過程中很容易產(chǎn)生裂紋。四、工藝方面的措施① 預(yù)熱。 預(yù)熱是防止消除應(yīng)力裂紋的有利措施之一，在200~450℃溫度范圍內(nèi)預(yù)熱可以取得較好的效果。為了防止消除應(yīng)力裂紋，應(yīng)將原定的預(yù)熱溫度適當(dāng)提高。 ② 焊后及時進行后熱。 后熱可起到與預(yù)熱相同的效果，并可降低預(yù)熱溫度。以18MnMoNb鋼為例，為防止冷裂紋及消除應(yīng)力裂紋，則應(yīng)將預(yù)熱溫度t0提高到230℃。如果在焊后及時進行180℃2h的后熱，則t0可降到150℃。 ③ 控制線能量。 線能量對消除應(yīng)力裂紋的影響比較復(fù)雜，與鋼種的成分、熱影響區(qū)的狀態(tài)和殘余應(yīng)力的分布等因素有關(guān)。對于條件一定的具體結(jié)構(gòu)而言，一般的規(guī)律是增大線能量，可以降低冷卻速度，減小殘余應(yīng)力，使消除應(yīng)力裂紋傾向減小。但線能量過大，則會使熱影響區(qū)奧氏體晶粒粗化，反而使消除應(yīng)力裂紋傾向增大。第六章 質(zhì)量檢驗焊接質(zhì)量檢驗是保證焊接產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良、防止廢品出廠的重耍措施。通過檢驗可以發(fā)現(xiàn)制造過程中發(fā)生的質(zhì)量問題，找出原因，消除缺陷，使新產(chǎn)品或新工藝得到應(yīng)用，質(zhì)量得到保證；在正常生產(chǎn)中，通過完善的質(zhì)量檢驗制度，可以及時消除生產(chǎn)過程中的缺陷，防止類似的缺陷重復(fù)出現(xiàn)，減少返修次數(shù)，節(jié)約工時、材料，從而降低成本。所以說焊接質(zhì)量檢驗是焊接生產(chǎn)必不可少的重要工序。第1節(jié) 焊接接頭質(zhì)量檢驗的內(nèi)容和方法焊接質(zhì)量檢驗貫穿整個焊接過程，包括焊前、焊接過程中和焊后成品檢驗三個階段。一、焊接質(zhì)量檢驗的內(nèi)容和要求焊前檢驗焊前檢驗是指焊件投產(chǎn)前應(yīng)進行的檢驗工作，是焊接檢驗的第一階段，其目的是預(yù)先防止和減少焊接時產(chǎn)生缺陷的可能性。包括的項目有：①檢驗焊接基本金屬、焊絲、焊條的型號和材質(zhì)是否符合設(shè)計或規(guī)定的要求；②檢驗其他焊接材料，如埋弧自動焊劑的牌號、氣體保護焊保護氣體的純度和配比等是否符合工藝規(guī)程的要求③對焊接工藝措施進行檢驗，以保證焊接能順利進行；④檢驗焊接坡口的加工質(zhì)量和焊接接頭的裝配質(zhì)量是否符合圖樣要求；⑤檢驗焊接設(shè)備及其輔助工具是否完好，接線和管道聯(lián)接是否合乎要求；⑥檢驗焊接材料是否按照工藝要求進行去銹、烘干、預(yù)熱等；⑦對焊工操作技術(shù)水平進行鑒定；