焊接質(zhì)量控制(編輯修改稿)
2025-03-27 12:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 冷裂紋無氧化色彩。 冷裂紋發(fā)生于碳鋼或合金鋼，高的含碳量和合金含量。 冷裂紋具有延遲性質(zhì)，主要是 延遲裂紋 。 ? 冷裂紋產(chǎn)生原因 焊接接頭 (焊縫和熱影響區(qū)及熔合區(qū) )的淬火傾向嚴(yán)重，產(chǎn)生淬火組織，導(dǎo)致接頭性能脆化。 焊接接頭 含氫量 較高，并聚集在焊接缺陷處形成大量氫分子，造成非常大的局部壓力，使接頭脆化； 磷 含量過高同樣產(chǎn)生冷裂紋。 存在較大的 拉應(yīng)力 。因氫的擴(kuò)散需要時(shí)間，所以冷裂紋在焊后需延遲一段時(shí)間才出現(xiàn)。由于是氫所誘發(fā)的，也叫氫致裂紋。 了解冷裂紋的形成 工件焊前 預(yù)熱 ，焊后 緩冷 （大部分材料的溫度可查表），可降低焊后冷卻速度，避免產(chǎn)生淬硬組織，并可減少焊接殘余應(yīng)力。 采取減小焊接應(yīng)力的工藝措施，如對(duì)稱焊，小線能量的多層多道焊等，焊后進(jìn)行清除應(yīng)力的 退火 處理。 焊后立即進(jìn)行 去氫 （后熱）處理，加熱到 250℃ ，保溫2～ 6h，使焊縫金屬中的擴(kuò)散氫逸出金屬表面。 ? 防止冷裂紋的措施 選用 堿性 焊條或焊劑，減少焊縫金屬中氫的含量，提高焊縫金屬塑性。 焊條焊劑要 烘干 ，焊縫坡口及附近母材要去油、水、除銹，減少氫的來源。 ? 熱裂紋的特征及原因 焊接完成后，在一定溫度范圍內(nèi)對(duì)焊件再次加熱。 多發(fā)生在焊接過熱區(qū)，屬于沿晶裂紋，裂紋生成時(shí)產(chǎn)生很少或無變形。 發(fā)生于鎳基合金、不銹鋼和少數(shù)合金鋼，鋼中 Cr、Mo、 V、 Nb、 Ti等元素會(huì)促使形成再熱裂紋。 裂紋起源于未焊透根部、焊趾及咬邊等應(yīng)力集中處。 焊后熱處理裂紋 ? 防止措施 合理的預(yù)熱與焊后熱處理規(guī)范。 控制材料成分，應(yīng)用低強(qiáng)度焊縫 使焊縫強(qiáng)度低于母材以增高其塑性變形能力。 緩和應(yīng)力狀態(tài)，減少拘束、應(yīng)力集中，減少殘余應(yīng)力。 層狀撕裂 ? 層狀撕裂的特征 焊接時(shí)，在焊接構(gòu)件中沿鋼板軋層形成的呈 階梯狀 的一種裂紋稱為層狀撕裂。 層狀撕裂經(jīng)常發(fā)生在厚板的 T形接頭 和 角接接頭 中。 ? 層狀撕裂的原因 軋制鋼板中存在 硫化物、氧化物和硅酸鹽 等低熔點(diǎn)非金屬夾雜物。 垂直于厚度方向的焊接應(yīng)力作用。 ? 防止措施 嚴(yán)格控制鋼材的含硫量。 預(yù)熱和使用低氫焊條 ,采用強(qiáng)度級(jí)別較低的焊接材料。 在與焊縫相連接的鋼板表面堆焊幾層低強(qiáng)度焊縫金屬作為過渡層，以避免夾雜物處于高溫區(qū)。 ? 定義 焊接時(shí)，熔池中的氣體在金屬凝固時(shí)未能逸出而形成的空穴。 ? 氣孔分類 焊縫氣孔有三種：氫氣孔、一氧化碳?xì)饪住⒌獨(dú)饪住? 氫氣孔 ： 高溫時(shí)，氫在液體中的溶解度很大，大量的氫溶入焊縫熔池中，而焊縫熔池在熱源離開后快速冷卻，氫的溶解度急速下降，析出氫氣，產(chǎn)生氫氣孔。 一氧化碳?xì)饪?：當(dāng)熔池氧化嚴(yán)重時(shí)，熔池存在較多的 FeO，在熔池溫度下降時(shí)，將發(fā)生如下反應(yīng)： FeO+C = Fe+CO↑ 此時(shí)，若熔池已開始結(jié)晶，則 CO將來不及逸出，便產(chǎn)生 CO氣孔。 熔池氧化愈嚴(yán)重， 含碳量 愈高，越易產(chǎn)生 CO氣孔。 氮?dú)饪?：熔池保護(hù)不好時(shí)，空氣中的氮溶入熔池而產(chǎn)生。 X射線探傷照片 焊縫內(nèi)部的氣孔 點(diǎn)狀氣孔 鏈狀氣孔 CO氣孔為條蟲狀， H2氣孔為孤立圓形， N氣孔為蜂窩狀。 外部與內(nèi)部氣孔： 單個(gè)氣孔 密集氣孔 氮、氫的溶解度變化 ? 氣孔產(chǎn)生的一般原因和預(yù)防措施 焊接部位 不潔凈 容易產(chǎn)生氣孔。因此，焊接部位要求在焊接前清除油污、鐵銹等臟物；使用低氫焊條焊接時(shí)要求更為嚴(yán)格。 焊條和焊劑一定要嚴(yán)格按照規(guī)定的溫度進(jìn)行 烘焙和保溫 。 要求采取適宜的焊接規(guī)范，不要采用過大的焊接電流。 注意控制母材及焊材的化學(xué)成分。 焊接速度過快，焊接時(shí)操作不當(dāng)，電弧拉得過長，使得有較多氣體溶入金屬溶液內(nèi)。 焊波接頭氣孔，使用低氫焊條往往容易在焊縫接頭處出現(xiàn)表面和內(nèi)部氣孔。 氣體保護(hù)焊時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)氣體流量至適當(dāng)值。 ? 定義及特征 焊接時(shí)的冶金反應(yīng)產(chǎn)物，例如非金屬 雜質(zhì)（ 氧化物、硫化物等）以及 熔渣 ，由于焊接時(shí)未能逸出，或者多道焊接時(shí)清渣不干凈，以至殘留在焊縫金屬內(nèi)，稱為夾渣或夾雜物。視其形態(tài)可分為點(diǎn)狀和條狀，其外形通常是不規(guī)則的，其位臵可能在焊縫與母材交界處，也可能存在于焊縫內(nèi)。 夾渣 夾渣是指焊后熔渣殘存在焊縫中的現(xiàn)象。夾渣分為兩種。 （ 1）金屬夾渣 指鎢、銅等金屬顆粒殘留在焊縫之中，習(xí)慣稱為 夾鎢、夾銅 。 （ 2）非金屬夾渣 指未熔的焊條藥皮或焊劑、硫化物、氧化物、氮化物殘留于焊縫之中。冶金反
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