亏舱费产生的原因和预防措施有哪些 浅析焊接裂纹产生的原因分析及预防措施.docx

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1、亏舱费产生的原因和预防措施有哪些 浅析焊接裂纹产生的原因分析及预防措施 摘 要：裂纹是焊接工艺中常见的缺陷，也是最危急的焊接缺陷之一，轻则影响生产活动，重则引发平安事故。为此，焊接裂缝问题引起了工程建设界的广泛关注。文章阐述了不同焊接裂纹产生的缘由及主要预防措施，并结合详细工程案例，分析了引起焊接冷裂纹的缘由、因素及对策，以预防焊接裂纹的出现。关键词：焊接裂纹；接头；冷裂纹；热裂纹；预防措施中图分类号：TG441 文献标识码：A 文章编号：10108136（2022）17001002焊接是当今工业生产中应用最为广泛的金属加工工艺之一，是被焊工件的材质通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材

2、料，使工件的材质达到原子间的键和而形成永久性连接的工艺过程。焊接是一种有效降低成本、提高生产效率的手段，大到航天航空，小至微电子都离不开焊接技术。但是焊接过程中也会有许多质量缺陷问题，其中较为普遍而有非常严峻的就是焊接裂纹。焊接裂纹不仅给生产带来困难，还可能带来灾难性的平安事故，因此，提高焊接质量和结构的牢靠性，避开在焊接中产生裂纹，是值得探讨的话题。1 焊接裂纹产生的缘由及预防措施按产生时的温度和时间的不同，裂纹可分为：热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和层状撕裂。1.1 焊接热裂纹焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线旁边的高温区域时产生的裂纹，叫焊接热裂纹。缘由：由于焊接溶池在结晶过程中存在偏

3、析现象，偏析出的物质多为低熔点共晶和杂质。在肯定条件下，当拉伸焊接应力足够大时，会将液态层间拉开或在其凝固过程中被拉断而形成热裂纹。预防措施：调整焊缝金属的化学成分，细化焊缝晶粒，限制低熔点、共晶的有害影响；限制焊接规范，适当提高焊缝形态系数；正确选用焊接接头形式，合理支配焊接次序。1.2 焊接冷裂纹焊接接头冷却到较低温度（对钢来说在MS温度下）时产生的焊接裂纹，叫做焊接冷裂纹。缘由：冷裂纹是在焊后较低的温度下产生的，焊接中碳钢、高碳钢、低合金高强度钢、某些超高强度钢、工具钢、钛合金等材料时简单出现这种缺陷。预防措施：选用优质低氢的焊接材料和低氢的焊接工艺方法；加入某些合金元素以提高焊缝金属的

4、塑性；选择合理的焊接规范及焊接依次；焊前预热，限制层间温度及焊后保温缓冷或后热；焊后焊件应刚好进行热处理。1.3 再热裂纹焊件焊后在一点温度范围再次加热（进行消退热应力热处理）时，由于高温及残余应力的共同作用而产生的晶间裂纹，叫做再热裂纹，又叫消退应力裂纹（国外简称“SR”裂纹）。缘由：含有沉淀硬化相的焊接接头中，如存在较大的残余应力，并有不同程度的应力集中时，在热处理温度的作用下，假如粗晶区的蠕变塑性不足以适应应力松弛所产生的附加变形时，则沿晶界就会产生再热裂纹。预防措施：限制母材及焊缝金属的化学成分；选择反抗再热裂纹实力高的焊接材料；削减接头刚性和应力集中的可能，将焊缝及其与母材交界处打磨

5、光滑；消退应力回火处理时应避开产生再热裂纹的敏感温度区。1.4 层状撕裂是指在焊接时，在焊接构件中沿钢板轧制分层而形成的呈台阶状的一种层状开裂。缘由：在沿焊件厚度方向的应力作用下，夹杂物界面开裂，从而在焊接热影响区及其旁边的母材上，或远离热影响区的母材上，就会出现有阶梯状的裂纹，这种裂纹就是层状裂纹。预防措施：调整焊缝金属的化学成分；改善接头形式及破口形态，从而防止应力应变集中；改善钢材的轧制条件和热处理；选用耐层状撕裂用钢等。须要特殊强调的是，焊接裂纹有时在焊接过程中产生，有时是放置一段时间后才出现的，也就是我们平常说的延迟裂纹，这种延时出现的裂纹在生产中无法检测，所以其危害更严峻，在实践生

6、产中对此也要有足够的重视。2 详细案例分析2.1 工程概况某材质的钢制作变速操纵杆。在一次质检工程中，发觉了配件焊接接头存在严峻的裂纹问题。工作人员针对生产实际中出现的这个详细问题，全面分析了裂纹产生的缘由，实行了有效的防治措施，效果良好，使产品的质量得到了保证。2.2 裂纹的产生和裂纹的形态变速操纵杆十字轴座体材料为ZG310570，操纵杆材料为45#钢。焊接时，将两件放入夹具中，焊条型号选用E4303，焊条3.2 mm。焊接电流90120 A，电弧电压2426 V，采纳BX1300沟通弧焊机。焊接后发觉零件产生裂纹，有的要经过一段时间后产生裂纹，甚至断裂。把焊件用手工锯开，制成试样，将试样

7、在砂轮机上打平，先粗磨，再细磨，直磨到07#细砂纸，获得志向的样品后，再将磨平的试样在P2型抛光机上抛光，直到满足的表层质量。用4%硝酸进行腐蚀，用酒精清洗吹干后，在XJL02A立式金相显微镜下视察，通过对焊接接头切片进行金相检验，发觉焊接裂纹严峻，在铸钢母材金属一侧裂纹是起源于熔合线而延长于热影响区和焊缝，其裂纹走向垂直于熔合区。2.3 焊接裂纹产生的缘由焊接冷裂纹产生的缘由与3种因素有关，即：焊接接头的含氢量，钢材的淬硬倾向及焊接应力。氢的影响：氢对冷裂纹的影响明显。焊缝氢含量越高，裂纹的倾向就越大。焊接区扩散氢对焊接裂纹有干脆的影响，因为氢的扩散性很强。该产品选用的E4303焊条，属钛钙

8、型焊条，脱硫、磷实力差。另外，焊条的烘干温度不够。焊接时，焊条中的水份、电弧四周的水蒸气和母材表面的铁锈和油污等，都是氢的来源。在电弧高温气氛下，电弧中的溶滴和熔池从四周气氛中吸取氢，大量的氢溶解在熔池中。当熔池金属冷却结晶时，奥氏体转变为铁素体、珠光体和马氏体，引起氢的溶解度急剧降低。此时，氢来不及逸出熔池表面而残存在焊缝中，氢向含量较小的焊缝中的热影响区母材侧扩散，在熔合区的未混合区及半熔合区的液化了的晶界上，或形成的马氏体的晶界上，成为残余氢。当焊接接头冷却到室温旁边时，这些残余氢便在三晶粒顶角的晶界部积累，形成微裂纹。当构件在受到外力的状况下，微裂纹便会快速扩散，最终导致焊接接头脆性断裂。 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页