插銷如何模擬焊接冷裂紋的生成因素

A. 高強鋼產生焊接冷裂紋的三大主要因素什麼

冷裂紋產生的三大原因：淬硬；氫；拘束應力。

B. 焊接時冷裂紋和熱裂紋是怎樣產生的

1、冷裂紋
冷裂紋的特徵
多出現在焊道與母材熔合線附近的熱影響區中，多為穿晶裂紋。
冷裂紋無氧化色彩。
冷裂紋發生於碳鋼或合金鋼，高的含碳量和合金含量。
冷裂紋具有延遲性質，主要是延遲裂紋。
冷裂紋產生原因
焊接接頭(焊縫和熱影響區及熔合區)的淬火傾向嚴重，產生淬火組織，導致接頭性能脆化。
焊接接頭含氫量較高，並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；磷含量過高同樣產生冷裂紋。
存在較大的拉應力。因氫的擴散需要時間，所以冷裂紋在焊後需延遲一段時間才出現。由於是氫所誘發的，也叫氫致裂紋。
防止冷裂紋的措施
選用鹼性焊條或焊劑，減少焊縫金屬中氫的含量，提高焊縫金屬塑性。
焊條焊劑要烘乾，焊縫坡口及附近母材要去油、水、除銹，減少氫的來源。
工件焊前預熱，焊後緩冷（大部分材料的溫度可查表），可降低焊後冷卻速度，避免產生淬硬組織，並可減少焊接殘余應力。
採取減小焊接應力的工藝措施，如對稱焊，小線能量的多層多道焊等，焊後進行清除應力的退火處理。
焊後立即進行去氫（後熱）處理，加熱到250℃，保溫2～6h，使焊縫金屬中的散氫逸出金屬表面。
2、熱裂紋（又稱結晶裂紋）
熱裂紋的特徵
熱裂紋可發生在焊縫區或熱影響區,沿焊縫長度方向分布。
熱裂紋的微觀特徵是沿晶界開裂，所以又稱晶間裂紋。因熱裂紋在高溫下形成，
有氧化色彩。
焊後立即可見。
熱裂紋產生原因。
焊縫金屬的晶界上存在低熔點共晶體（含硫、磷、銅等雜質）。
接頭中存在拉應力。
防止措施
選用適宜的焊接材料，嚴格控制有害雜質碳、硫、磷的含量。Fe和FeS易形成低熔點共晶，其熔點為988℃，很容易產生熱裂紋。
嚴格控制焊縫截面形狀，避免突高，扁平圓弧過渡。
縮小結晶溫度范圍，改善焊縫組織，細化焊縫晶粒，提高塑性減少偏析。
確定合理的焊接工藝參數，減緩焊縫的冷卻速度，以減小焊接應力。如採用小線能量，焊前預熱，合理的焊縫布置等。

C. 插銷實驗如何模擬焊接冷裂紋的生成因素

將待試驗材料加工成園棒形狀，
且在一端開環形缺口，
以模擬焊接接頭根部或是焊趾處的應力集中。
將插銷插入鑽有通孔的底板上，
使插銷缺口的
端面與底板表面平齊。
選擇一定的焊接規范參數，
在底板上通過插銷中心熔敷一焊道，
使插
銷缺口位於粗晶區。
當冷卻到一定溫度時，
給插銷加上一定的軸向載荷，
以模擬實際焊接接
頭中的拘束應力，保持載荷直到插銷斷裂。

D. 焊接接頭中出現冷裂紋主要與哪些因素有關

你好，關於焊接抄的冷裂紋，形成機理及相關技術資料如下：
冷裂紋是焊接接頭冷卻到較低溫度時（對於鋼來說在MS溫度，即奧氏體開始轉變為馬氏體的溫度以下）產生的焊接裂紋。
冷裂紋的分類：
（1）淬硬脆化裂紋，淬硬傾向鋼的淬硬傾向越大，含碳量超過16MnR鋼的含碳量的材料，越易產生冷裂紋；容易發生在高中碳鋼，高合金鋼，工具鋼中，可以焊前預熱，並調整焊接線能量和焊接順序，減少淬硬組織並降低應力來防止；
（2）延遲裂紋（氫化裂紋）：焊接時，焊縫金屬吸收了較多的氫，由於焊縫冷卻速度很快，有一部分氫氣仍殘留在焊縫金金屬中； 容易出現在低碳鋼、低合金鋼焊接中，控氫是防止關鍵。除了前兩個措施以外，還可以低氫焊絲焊葯，工件清油，緊急後熱300℃保溫等措施來防止；
（3）低塑性脆化裂紋：在鑄鐵和硬質合金構件焊接容易發生。由體積收縮應力造成的破壞，可以焊前預熱，並調整焊接線能量和焊接順序，減少應力來防止。
望採納，謝謝。

E. 控制產生焊接冷裂紋的三大因素是什麼

1)裂紋的徹底清除，殘留裂紋等於殘留疲勞，這種情況很容易導致在以後的使內用過程中重新被拉容裂
2）縫補工藝。因為在焊接過程中冷卻收縮時產生的內應力是很大的，如果合理地設計焊接順序及在物理上讓應力盡量相互抵消
3）焊接材料的選用，特殊的焊接材料如WE777，能夠產生類似脈沖的電弧，在焊接過程中能夠很好地控制熱輸出，減少焊接部位的滲碳而淬硬。
關於生鐵的焊接我們可以交流，或者上威歐丁焊接技術博客詳細了解

F. 簡述焊接熱裂紋和焊接冷裂紋的形成機理，並比較它們各自的特點。

1）熱裂紋。在焊接過程中，焊縫和熱影響區金屬冷卻到固相線附近的高溫區產生的焊接裂紋就是熱裂紋。
形成：由於被焊接的材料大多數都是合金，而合金凝固自開始到最終結束，是在一定的溫度區間內進行的，這是熱裂紋產生的基本原因。焊縫中的許多雜質的凝固溫度都低於焊縫金屬的凝固溫度，這樣首先凝固的焊縫金屬把低熔點的雜質推擠到凝固結晶的晶粒邊界，形成了一層液體薄膜，又因為焊接時熔池的冷卻速度很大，焊縫金屬在冷卻的過程中發生收縮，使焊縫金屬內部產生拉應力，拉應力把凝固的焊縫金屬沿晶粒邊界拉開，又沒有足夠的液體金屬補充時，就會形成微小的裂紋，隨著溫度的繼續下降，拉應力增大，裂紋不斷擴大。當焊縫金屬中含有較多的低熔點雜質時，焊縫金屬極易產生裂紋。母材和焊接材料中含有的有害雜質，特別是硫元素，它是引起鋼材焊縫金屬中發生凝固裂紋的最主要元素。另外，鋼材中含碳量較高時，有利於硫在晶界處富集，因而也是促進形成凝固裂紋的原因，所以採用含碳量低的焊接材料有利於防止凝固裂紋的產生。
‚熱裂紋的特徵：斷口呈藍黑色，即金屬在高溫被氧化的顏色，有時在熱裂紋里流入熔渣的跡象。再者，弧坑裂紋多為熱裂紋。

2）冷裂紋。冷裂紋指焊接接頭冷卻到較低溫度時產生的焊接裂紋。
冷裂紋產生的原因：鋼材的淬火傾向，殘余應力，焊縫金屬和熱影響區的擴散氫含量。其中氫的作用是形成冷裂紋的重要因素。當焊縫和熱影響區的含量較高時，焊縫中的氫在結晶過程中向熱影響區擴散，當這些氫不能逸出時，就聚集在離熔合線不遠的熱影響區中；如果被焊材料的淬火傾向較大，焊後冷卻下來，在熱影響區可能形成馬氏體組織，該種組織脆而硬；在加上焊後的焊接殘余應力，在上述幾種因素的作用下，導致了冷裂紋的產生。
‚冷裂紋與熱裂紋的主要區別就是：冷裂紋在較低的溫度下形成，一般在200-300℃以下形成；冷裂紋不是在焊接過程中產生的，而是在焊後延續一定的時間後才產生，如果鋼的焊接接頭冷卻到濕溫後並在一定的時間（幾小時、幾天、甚至十幾天以後）才出現的冷裂紋稱為延遲裂紋；冷裂紋多在焊接熱影響區內產生，如沿應力集中的焊縫根部形成的冷裂紋稱為焊根裂紋。沿應力集中的焊趾處形成的冷裂紋稱為焊趾裂紋。在靠近堆焊焊道的熱影響區內所形成的裂紋稱為焊道下裂紋。冷裂紋有時也在焊縫金屬內發生。一般焊縫金屬的橫向裂紋多為冷裂紋。冷裂紋與熱裂紋相比，冷裂紋的斷口無氧化色。

G. 什麼是焊接冷裂紋，特點和產生的原因及裂紋的防止措施

什麼是冷裂紋

冷裂紋是指焊接接頭冷卻到較低溫度(對鋼來說在Ms溫度以下)時，產生的焊接裂紋。
冷裂紋的特點:
(1)冷裂紋發生在焊接之後，形成的溫度約在200一300℃以下，即馬氏體轉變溫度范圍。
(2)冷裂紋大多產生在基本金屬上或基本金屬與焊縫交界的熔合線上。
(3)露在接頭金屬表面的冷裂紋裂口發亮，裂紋斷面上無明顯的氧化痕跡。
(4)冷裂紋可能發生在晶界上，也可能貫穿晶粒內部。
碳當量等於或大於0.40%的低合金鋼、中高碳鋼、合金鋼、工具鋼和超高強度鋼等鋼種在焊接時易產生冷裂傾向，而形成冷裂紋。

冷裂紋產生的原因:
(1)焊縫中的氫在結晶過程中要向熱影響區擴散、聚集。
(2)如果被焊材料的淬透性較大，則焊後冷卻下來時，在熱影響區形成馬氏體組織，其性脆而硬。
(3)焊接時的殘余應力。

這三個因素(氫、淬硬組織和應力)的綜合作用，就會導致冷裂紋的產生。氫在金屬里的擴散速度有快有慢，因此冷裂紋產生的時間也不同。有的在焊後冷卻過程中產生，有的甚至放置一段時間後才產生，故又稱為延遲裂紋。
防止冷裂紋的措施:
(l)焊前預熱和焊後緩冷。
(2)採用減少氫的工藝措施。
(3)合理選用焊接材料。
(4)採用適當的工藝參數。
(5)選用合理的裝焊順序。
(6)進行焊後熱處理。

H. 焊接時冷裂紋和熱裂紋的產生

1）熱裂紋的特徵

熱裂紋常發生在焊縫區，在焊縫結晶過程中產生的叫結晶裂紋，也有發生在熱影響區中，在加熱到過熱溫度時，晶間低熔點雜質發生熔化，產生裂紋，叫液化裂紋。

特徵：沿晶界開裂（故又稱晶間裂紋），斷口表面有氧化色。

（2）熱裂紋產生原因：

① 晶間存在液態間層

焊縫：存在低熔點雜質偏析 } 形成液態間層

熱影響區：過熱區晶界存在低熔點雜質

② 存在焊接拉應力

（3）熱裂紋的防止措施：

冶金因素
} 熱裂紋
拉應力

① 限制鋼材和焊材的低熔點雜質，如S、P含量。

② 控制焊接規范，適當提高焊縫成形系數（即焊道的寬度與計算厚度之比）棗焊縫成形系數太小，易形成中心線偏析，易產生熱裂紋。

③ 調整焊縫化學成分，避免低熔點共晶物；縮小結晶溫度范圍，改善焊縫組織，細化焊縫晶粒，提高塑性，減少偏析。

④ 減少焊接拉應力

⑤ 操作上填滿弧坑

4.3.2.2 冷裂紋

（1）冷裂紋的形態和特徵

焊縫區和熱影響區都可能產生冷裂紋，常見冷裂紋形態有三種，如圖6-2-17

冷裂紋形態 { 焊道下裂紋：在焊道下的熱影響區內形成的焊接冷裂紋，常平行於熔合線發展
焊指裂紋：沿應力集中的焊址處形成的冷裂紋，在熱影響內擴展
焊根裂紋：沿應力集中的焊縫根部所形成的冷裂紋，向焊縫或熱影響發展

圖5-2-17 焊接冷裂紋

a-焊道下裂紋； b-焊趾裂紋；c-焊根裂紋

特徵：無分支、穿晶開裂、斷口表面無氧化色。

最主要、最常見的冷裂紋為延遲裂紋（即在焊後延遲一段時間才發生的裂紋-------因為氫是最活躍的誘發因素，而氫在金屬中擴散、聚集和誘發裂紋需要一定的時間）。

（2）延遲裂紋的產生原因

① 焊接接頭存在淬硬組織，性能脆化。

② 擴散氫含量較高，使接頭性能脆化，並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。（氫是誘發延遲裂紋的最活躍因素，故有人將延遲裂紋又稱氫致裂紋）

③ 存在較大的焊接拉應力

（3）防止延遲裂紋的措施

① 選用鹼性焊條，減少焊縫金屬中氫含量、提高焊縫金屬塑性

② 減少氫來源棗焊材要烘乾，接頭要清潔（無油、無銹、無水）

③ 避免產生淬硬組織棗焊前預熱、焊後緩冷（可以降低焊後冷卻速度）

④ 降低焊接應力棗採用合理的工藝規范，焊後熱處理等

⑤ 焊後立即進行消氫處理（即加熱到250℃，保溫2～6左右，使焊縫金屬中的擴散氫逸出金屬表面）。
很全面了

I. 產生冷裂紋的因素有哪些

產生冷裂紋的原因是：焊接接頭存在淬硬組織，性能脆化；擴散氫含量較高，使接頭性能脆化，並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；存在較大的焊接拉應力。

冷裂紋主要發生在重碳鋼、高碳鋼、低合金高強鋼、中合金鋼高強鋼、馬氏體不銹鋼的焊接熱影響區，一些超高強度鋼、鈦合金有時也出現在焊縫中。

焊接冷裂紋主要分布在焊道下、焊縫根部、焊趾、焊縫表面，具有沿品及穿晶斷裂特徵，斷口明亮有金屬光澤，，同熱裂紋一樣，其斷裂條件是：焊接接頭局部位置的延性δmin不足以承受所發生的應變占的作用，即ε≥δmin時發生斷裂。焊接冷裂紋包括淬硬脆化裂紋、延遲裂紋、低塑性脆化裂紋。

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防止冷裂紋的措施

1、改進鑄件結構，使壁厚均勻，必要時可增設加強筋。

2、合理設置澆注系統。避免鑄件線收縮受阻。減少鑄造應力。

3、控制鋼水中C、Cr、Mn、P等含量。C、Cr、Mn等會降低鋼的導熱性和塑性，因此，這些元素含量高，冷裂傾向就增大，磷使鋼具有冷脆性。

4、鋼液要充分脫氧，否則，在晶粒邊界上聚集較多的FeO、MnO等氧化夾雜物，使鋼變脆。

5、對特殊合金成分件要改變其冷卻速度，以防止冷裂。

6、在鑄件清理矯正時，要避免劇烈撞擊。