一、裂纹。
在焊缝或热影响区内开裂形成的缝隙叫裂纹。分为冷钱纹、热裂纹、再热裂纹等。焊接裂纹危害性很大,它除了降低焊缝强度外,还因裂纹末端存在尖锐的缺口,而引起严重的应力集中,造成结构断裂破坏
1、冷裂纹:焊缝冷却过程中,温度在200℃以下产生的裂纹,叫冷裂纹。
1.1产生原因
焊缝在结晶过程中,氢含量过高不能逸出,聚集在离熔合线附近的热影响区中;母材的淬硬倾向大,在冷却速度较快的条件下,热影响区形成脆而硬的马氏体组织:焊接过程中由于工件局部不均匀受热,焊缝在冷却过程中会产生很大的拉应力,这种拉应力随焊缝温度的下降而增大。在氢、淬硬组织、应力三个因素共同作用下,即产生裂纹。
1.2预防措施
1.2.1合理选择焊材。选用低氢型焊条,减少含氢量,焊前严格按规定进行烘干,焊口边缘彻底清理干净,减少氢的来源;选用合适焊材,使焊缝与母材有良好的匹配,增加焊缝金属的塑性,不产生任何不良组织,如晶粒粗化及硬脆马氏体等
1.2.2选择合理的焊接工艺。如焊前预热、控制层间温度、减缓冷却速度,使用小电流、分散焊等措施减小辉件的温度差,改善焊缝及热影响区的组织状态等
1.2.3焊后及时热处理。使氢能从焊缝中逸出、减少焊接残余应力及改善接头的组织和性能。
1.2.4采用合理的焊接顺序和焊接方向,改善焊接的应力状态,降低焊接残余应力。
1.2.5制定合理的成形加工和组装工艺,尽可能减小冷却变形度,避免强制组装,预防组装过程中造成各种伤痕。
2、热裂纹:热裂纹是在稍低于凝固温度下产生的裂纹。
在300℃以上高温产生的裂纹都叫热裂纹。热裂纹大多产生在焊缝中,有时也出现在热影响区内。这类裂纹沿晶界开裂,断面上大多有明显氧化色彩。
2.1产生原因:热裂纹是拉应力和低熔点共晶两者联合作用形成的裂纹。无论增大那一方面的作用,都可以促使焊缝中形成热裂纹。
2.2预防措施
2.2.1控制化学成分,限制易生成低熔点共晶物和有害杂质的含量,应减少焊缝金属中的镍、碳、硫、磷含量,增加铬、钼、硅及锰等元素,可以减少热裂纹的产生。
2.2.2改善焊缝金属组织,细化晶粒,减少或分散偏析,降低低熔点共晶物的有害作用2.2.3选用适当的焊条药皮类型。用低氢型药皮焊条可以使焊缝晶粒细化,减少杂质偏析,提高抗裂性。用酸性药皮焊条氧化性强,便合金元素烧损多,抗裂性下降,而且品粒粗大,使热裂纹极易产生。
2.2.4控制焊缝形状,尽量得到焊缝成形系数较大的焊缝。
2.2.5采用多层多道焊法,控制层问温度,避免偏析物案集在焊缝中心部位。
2.2.6焊前预热,减小冷却速度,降低应力。
2.2.7焊接收弧熔池应填满,减少弧坑裂纹。
2.2.8选择合理的焊接顺序和焊接方向,减小焊接应力。
2.2.9采用小电流、快焊速来减少焊接熔池过热、快速冷却,以减少偏析,使抗裂性提高。
3、再热裂纹:
再热裂纹是焊后焊件在一定温度范围再次加热,如焊后热处理或其他加热过程产生的裂纹。焊后热处理裂纹发生于焊后应力消除热处理的加热过程中。再热裂纹起源于热影响的粗品区和焊根部位,具有晶间断袋的特征。