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      南通沃爾馳機電設備有限公司 >> 新聞中心 >> 熱裂紋的主要產生原因及預防措施
      熱裂紋的主要產生原因及預防措施

      消音器 消聲器  加入時間:2022-10-14 15:20:28  點擊:
      裂紋是降低焊接結構使用性能最危險的焊接缺陷之一,焊縫中禁止出現任何形式的裂紋。焊接裂紋是指在焊接應力及其他致脆因素共同作用下,使材料的原子結合遭到破壞,形成新界面而產生的縫隙。按照焊接裂紋的產生條件,可以分為熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋、層狀撕裂和應力腐蝕裂紋,以下重點介紹最常見的裂紋形式——焊接熱裂紋。 一、什么是熱裂紋 熱裂紋是在高溫和熔池凝固過程中產生的裂紋,是焊接過程中最常見的裂紋類型,從低碳鋼、低合金高強度鋼,到奧氏體不銹鋼、鋁合金和鎳基合金等都有產生焊接熱裂紋的可能。熱裂紋最常見于焊縫中心,屬于結晶裂紋,其形成過程主要與低熔點共晶物和拉應力有關。 二、影響熱裂紋的主要因素 1、焊縫金屬的化學成分 焊縫金屬中C、S、P、Cu、Zn等低熔點元素及其化合物較多時,會促使形成熱裂紋。在焊縫凝固過程期間,這些低熔點物質容易在焊縫中央聚集偏析,當焊縫邊緣結晶凝固時,焊縫中心晶粒間雜質仍處于液態膜狀態,在焊縫收縮產生的應力作用下產生裂紋。 2、焊縫橫截面形狀 當焊縫深度比寬度大時,會使凝固顆粒增長垂直于焊接中心,容易產生熱裂紋,特別是高熔深的埋弧焊和藥芯焊絲氣保焊用于厚板窄間隙焊接時更容易發生。建議焊道寬深比(焊縫寬度/焊縫深度)在1~1.4之間有利于提高抗裂性。 此外,凹形焊縫比凸形焊縫更容易產生裂紋,而高電壓、焊接速度過快是凹形焊縫的主要成因,應盡量避免。 3、焊接應力 焊件剛性大,裝配和焊接時產生較大的焊接應力,會促使形成熱裂紋。 三、預防熱裂紋的主要措施 1、冶金控制方面 ⑴控制焊縫中有害雜質含量 嚴格限制母材和焊接材料中的C、P、S等有害雜質含量。 ⑵改善焊縫結晶組織 碳鋼和低合金鋼主要通過向焊縫添加某些合金元素,如Mo、V、Ti等,以改變結晶組織形態,細化晶粒從而提高抗裂性。不銹鋼則通過加入Cr、Mo等鐵素體形成元素,使焊縫中形成適量鐵素體,以減少P、S等有害元素在晶界上的分布,同時細化晶粒,從而有效防止裂紋產生。 ⑶限制稀釋率 對于一些易于向焊縫轉移某些有害雜質的母材,焊接時必須盡量減少稀釋率,如開大坡口、減小熔深、堆焊隔離層等,尤其是中碳鋼、高碳鋼以及異種金屬焊接時。 2、應力控制方面 ⑴選擇合理的接頭形式 ⑵確定合理的焊接順序 總體原則是盡量使大多數焊縫在較小的剛度條件下焊接,避免焊接結構產生較大的拘束應力。 ⑶確定合理的焊接參數 焊接工藝參數直接影響焊縫的橫斷面形狀,適當減小電流可以減少焊縫厚度,改善焊縫形狀;采用低電壓有利于形成凸形焊縫;避免高速焊接可減小稀釋率并促進形成凸形焊縫;必要時采取預熱可以降低冷卻速度并減少應力,也有助于減少熱裂紋。 不銹鋼焊縫何為顏色好 銹鋼與普通碳鋼相比焊接時的焊接工藝以及對焊工的技術要求要嚴格一些、焊縫究竟焊成什么顏色才最好。下面敘述一下我個人的看法和觀點與大家分享。通過焊接實驗驗證(手工焊、自動焊、氬弧焊)焊縫憑顏色可分為: PART 01銀白色 PART 02金黃色 3.五彩色(金黃+藍色) 4.藍色 5.深藍色 6.灰黑色(帶光澤) 7.死黑灰 。 焊縫顏色的好壞和焊接工藝參數及焊工的技術水平是分不開的,其主要問題有: 1.焊前坡口的清潔度 2.保護氣體的純度及流量 3.焊接電流的大小 4.焊材的質量 5.焊縫的道數和層數 6.焊接速度 7.層間溫度的控制 8.熱輸入量的控制 當焊接工藝條件都滿足的話,焊縫應該是銀白色,焊縫的各項物理化數值也最好。對于埋弧焊自動化焊接設備而言應嚴格控制焊接參數及熱輸入量,其實就是每種焊件的厚度不同讓焊接電流電壓,焊速以及送絲速度等數值合理匹配。其實焊接就像是演戲一樣,主演和配角演員必須達到百分百默契才能發揮最高效果。比如相同的材質不同的壁厚工件,焊接參數必定是不同的,如果參數過大必然會產生晶間腐蝕造成貧鉻,嚴重的話還會產生裂紋,顏色也會很難看。根據經驗來說:以上銀白色、黃色的質量都可以,銀白色最好,五彩色的焊縫已經部分的產生了晶間腐蝕和貧鉻,就是所謂的碳化鉻,使不銹鋼失去不銹耐腐蝕功能。藍色、深藍色以后的顏色對于焊接質量來說就無從談起。 在實際工作中焊接工藝參數是不能死板硬套的,由于環境溫度、焊件的厚度及焊件的大小以及焊接速度等不同,適用的參數也不相同。當焊接大焊件大壁厚時,當然電流要大一些,必要時應采用多層多道焊并且還要控制層間溫度,否則可能焊縫外觀質量很漂亮,內部達不到真正的焊接質量要求。當采用多層多道焊時,可將前層焊縫冷卻后再進行下層焊縫焊道焊接,這樣效果會更好。 自動焊時,焊接速度、送絲速度也必須配合相應的電流電壓,就相同焊件來說要達到最好的焊縫效果,焊接速度改變的話,勢必要改變電流電壓或者送絲機的速度。焊接速度越快電壓越大,送絲速度越快,但是考慮到金屬的熔化和焊接質量,應當選擇一個最佳焊接速度和最佳電流、電壓及最佳的熱輸入量才能保證焊縫質量。 當采用氬弧焊時應注意以下幾點: 1、焊接前的清理必須嚴格按照焊接工藝規程清理 2、氬氣必須滿足焊接不銹鋼的要求 3、適當加大噴嘴直徑確保保護效果 4、采用小電流短弧搖把快速焊 5、接息弧后待熔池完全冷卻后再移開焊槍 6、嚴格控制熱輸入量。其次是工作環境也是很重要的一個環節,焊接環境內的風和粉塵焊件表面的潔凈程度,焊工的技術水平,焊絲的質量等都會影響焊縫的質量。
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