【正文】 2)211。（2）焊前必須對(duì)焊件清除鐵銹、油污、水分等雜質(zhì)。 焊材Z308介紹Z308是純鎳焊芯、強(qiáng)還原性石墨藥皮的鑄鐵焊條。鎳焊條價(jià)格昂貴，應(yīng)在其他焊條不能滿(mǎn)足時(shí)才可選用。用途：用于鑄鐵薄件及加工面的補(bǔ)焊，如發(fā)動(dòng)機(jī)座、機(jī)床導(dǎo)軌、齒輪座等重要灰口鑄鐵件。（2）可以通過(guò)錘擊焊縫消除焊補(bǔ)區(qū)應(yīng)力，避免裂紋。它是利用焊條與焊條與工件之間建立起來(lái)的穩(wěn)定燃燒的電弧產(chǎn)生的高溫、高熱量使焊條和工件熔化進(jìn)行焊接從而獲得牢固的焊接接頭。焊條電弧焊可用交流弧焊機(jī)或直流弧焊機(jī)進(jìn)行焊接，這些設(shè)備都比較簡(jiǎn)單，購(gòu)置設(shè)備的投資少，而且維護(hù)方便，這是它應(yīng)用廣泛的原因之一。在空間任意位置的焊縫，凡焊條能夠達(dá)到的地方都能進(jìn)行焊接。選用合適的焊條不僅可以焊接低碳鋼、低合金高強(qiáng)度鋼，而且還可以焊接高合金鋼及有色金屬，不僅可焊接同種金屬，而且可以焊接異種金屬，還可以在普通鋼上堆焊具有耐磨、耐腐蝕、高硬度等特殊性能的材料，應(yīng)用范圍很廣。焊條電弧焊的焊接質(zhì)量，除靠選用合適的焊條、焊接參數(shù)及焊接設(shè)備外，主要靠焊工的操作技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)保證，在相同的工藝設(shè)備條件下，技術(shù)水平高、經(jīng)驗(yàn)豐富的焊工能焊出外形美觀(guān)、質(zhì)量?jī)?yōu)良的焊縫，而技術(shù)水平低、沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的的焊工焊出的焊縫卻可能不合格。焊條電弧焊主要靠焊工的手工操作控制焊接的全過(guò)程，焊工不僅要完成引弧、運(yùn)條、收弧等動(dòng)作，而且要隨時(shí)觀(guān)察熔池，根據(jù)熔池情況，不斷的調(diào)整焊條角度、擺動(dòng)方式和幅度，以及電弧等動(dòng)作，所以說(shuō)整個(gè)焊接過(guò)程中，焊工都處在手腦并用、精神高度集中的狀態(tài)，而且還要受到高溫烘烤，在有毒的煙塵及金屬和金屬氧氮化合物的蒸氣環(huán)境中工作。（3）生產(chǎn)率低。 裂紋分析 裂紋裂紋的種類(lèi)及產(chǎn)生原因裂紋是在焊接應(yīng)力作用下，接頭中局部區(qū)域的金屬原子結(jié)合力遭到破壞所產(chǎn)生的縫隙。根據(jù)焊接裂紋的分布形態(tài)劃分，在裂紋產(chǎn)生的區(qū)域上有焊縫裂紋和熱影響區(qū)裂紋；在相對(duì)于焊道的方向上有縱向裂紋和橫向裂紋，縱向裂紋的走向與焊縫軸線(xiàn)平行，橫向裂紋的走向與焊縫軸向基本垂直；在裂紋的尺寸大小上有宏觀(guān)裂紋和微觀(guān)裂紋；在裂紋的分布上有表面裂紋、內(nèi)部裂紋和弧坑裂紋；相對(duì)于焊縫垂直面的位置上有焊趾裂紋、根部裂紋、焊道下裂紋和層狀撕裂等。冷裂紋有時(shí)沿晶界擴(kuò)展，有時(shí)是穿晶前進(jìn)，這取決于焊接接頭的金相組織、應(yīng)力狀態(tài)和擴(kuò)散氫的含量。裂紋的分布與最大應(yīng)力方向有關(guān)。根據(jù)被焊鋼種和結(jié)構(gòu)的不同，冷裂紋也有不同的類(lèi)別，大致可分為三類(lèi)：延遲裂紋、淬硬脆化裂紋（或稱(chēng)淬火裂紋）和低塑性裂紋。延遲裂紋的產(chǎn)生決定于鋼種的淬硬傾向、焊接接頭的應(yīng)力狀態(tài)和熔敷金屬中的擴(kuò)散氫含量，其中擴(kuò)散氫起著非常特殊的作用。①焊趾裂紋 起源于母材與焊縫交界的焊趾處，并有明顯應(yīng)力集中的部位（如咬肉處）。如圖1。起源于坡口的根部間隙處，根據(jù)應(yīng)力集中源的位置與母材及焊接金屬的強(qiáng)度水平的不同，裂紋可以起源于母材的近縫區(qū)金屬，在近縫區(qū)中大體平行于融合線(xiàn)擴(kuò)展，或再進(jìn)入焊縫金屬中；也可以起源于焊縫金屬的根部，在焊縫中擴(kuò)展。產(chǎn)生在靠近焊道之下的熱影響區(qū)內(nèi)部，～，該處常常組織粗大。2）淬硬脆化裂紋（淬火裂紋）一些淬硬傾向很大的鋼種，焊接時(shí)即使沒(méi)有氫的誘發(fā)，僅在拘束應(yīng)力的作用下酒能導(dǎo)致開(kāi)裂。它完全是由于冷卻時(shí)發(fā)生馬氏體相變而脆化所造成的，與氫的關(guān)系不大，基本上沒(méi)有延遲現(xiàn)象。3）低塑性裂紋對(duì)于某些塑性較低的材料，冷至低溫時(shí)，由于收縮而引起的應(yīng)變超過(guò)了材料本身所具有的塑性?xún)?chǔ)備或材質(zhì)變脆而產(chǎn)生的裂紋。通常也是焊后立即產(chǎn)生，無(wú)延遲現(xiàn)象。根據(jù)所焊金屬的材料不同（低合金高強(qiáng)鋼、不銹鋼、朱鐵、鋁合金和某些特種金屬等），產(chǎn)生熱裂紋的形態(tài)、溫度區(qū)間和主要原因也各有不同。1）結(jié)晶裂紋結(jié)晶裂紋又稱(chēng)凝固裂紋，是在焊縫凝固過(guò)程的后期形成的，是焊接生產(chǎn)中最為常見(jiàn)的熱裂紋之一?？v向裂紋通常較長(zhǎng)、較深，而弧形裂紋較短、較淺。由于是在高溫下產(chǎn)生的，多數(shù)結(jié)晶裂紋的斷口上可以看到氧化的色彩，掃描電鏡下觀(guān)察結(jié)晶裂紋的斷口具有典型的沿晶界開(kāi)裂特征，斷口晶粒表面光滑。液化裂紋是在高溫下的晶界斷裂。近縫區(qū)的液化裂紋圖2液化裂紋分布近縫區(qū)上的液化裂紋多發(fā)生在母材向焊縫凸進(jìn)去的部位，該處熔合線(xiàn)向焊縫側(cè)凹進(jìn)去而過(guò)熱嚴(yán)重。主要出現(xiàn)在合金元素較多的高強(qiáng)鋼、不銹鋼和耐熱合金的焊件中。它是由于在高溫時(shí)塑性很低而造成的，又稱(chēng)為高溫低塑性裂紋。其特點(diǎn)是：①在焊縫金屬中裂紋的走向與一次結(jié)晶方向并不一致，常以任意方向貫穿于樹(shù)枝狀結(jié)晶中；②裂紋多發(fā)生在重復(fù)受熱的多層焊層間金屬及熱影響區(qū)中，其位置并不靠近熔合區(qū)；③裂紋附近常伴隨有再結(jié)晶晶粒出現(xiàn)；④斷口無(wú)明顯的塑性變形痕跡，呈現(xiàn)高溫塑性開(kāi)裂特征。由于這種裂紋是在再次加熱過(guò)程中產(chǎn)生的，因此稱(chēng)為再熱裂紋，又稱(chēng)為“消除應(yīng)力處理裂紋”。再熱裂紋的敏感溫度，根據(jù)不同的鋼種約在550～650℃。（4）層狀撕裂當(dāng)焊接大型后壁結(jié)構(gòu)時(shí)，如果在鋼板厚度方向受到較大的拉伸應(yīng)力，就可能在鋼板內(nèi)部出現(xiàn)沿鋼板軋制方向發(fā)展的具有階梯狀的裂紋，這種裂紋稱(chēng)為層狀撕裂。但當(dāng)在焊趾和焊根處由于冷裂紋的誘導(dǎo)也會(huì)出現(xiàn)層狀撕裂。由焊趾或焊根冷裂紋誘發(fā)的層狀撕裂，有可能在這些部位暴露于金屬表面。（5）應(yīng)力腐蝕裂紋焊接接頭在一定溫度下受腐蝕介質(zhì)和拉伸應(yīng)力共同作用而產(chǎn)生的裂紋稱(chēng)為應(yīng)力腐蝕裂紋。應(yīng)力腐蝕裂紋斷口為典型的脆性斷口。對(duì)于奧氏體不銹鋼的斷裂性質(zhì)因腐蝕介質(zhì)不同而有所不同，在硝酸和硝酸鹽中為沿晶斷裂，在硫化氫水溶液中呈穿晶斷裂，在硫酸、亞硝酸中呈穿晶+沿晶的混合斷裂，在海水、河水、堿溶液中呈穿晶或穿晶+沿晶的混合斷裂。裂紋往往深入到金屬內(nèi)部，一旦發(fā)生很難修復(fù)，有時(shí)只好整臺(tái)設(shè)備報(bào)廢。 Q235焊接制作表面裂紋方案的確定通過(guò)我們和指導(dǎo)老師的探討，總結(jié)出以下情況可能出現(xiàn)表面裂紋：（1）當(dāng)材料一定時(shí)，隨冷卻速度不同，接頭的組織將相應(yīng)改變，冷卻速度越高，馬氏體的含量越高。圖3 馬氏體含量與冷卻速度的關(guān)系及其對(duì)熱影響區(qū)冷裂紋率的影響圖3可以看出，冷卻速度越快，產(chǎn)生表面裂紋率越大。（2）Z308屬于鑄鐵焊條，鑄鐵焊條由于含碳量高，組織不均勻，強(qiáng)度低，塑性極差，屬于可焊性差的材料，用Z308焊條焊接Q235鋼板蓋面焊時(shí)，可能產(chǎn)生表面裂紋。但與銅共存時(shí)，錳與銅相互作用促使晶間偏析嚴(yán)重，從而易導(dǎo)致結(jié)晶裂紋。由上可知，焊后用水冷卻、焊接材料用Z30焊縫中加銅均有可能產(chǎn)生裂紋。經(jīng)過(guò)討論，我們決定用J507打底和填充，蓋面一半用J507，另一半用Z308，如圖6所示。表7焊接工藝卡如下：表7 焊接工藝卡焊接材料Q235焊接說(shuō)明牌號(hào)尺寸烘干溫度烘烤時(shí)間1焊前清理。J507Φ4350℃2h3焊后立即水冷。惰性氣體： / % / l/min焊后熱處理/焊 接 規(guī) 范 參 數(shù)焊接方法層次電源種類(lèi)電源極性焊接材料規(guī)格電流（A）電壓（V）速度（cm/min）SMAW1直流反J50710522261416SMAW2直流反J507Z308417012022261416141