焊接里如何理解裂纹
㈠ 焊接裂纹的分类与特征
裂纹分类基本特征敏感的温度区间被焊材料位置裂纹走向热裂纹结晶裂纹在结晶后期,由于低熔共晶形成的液态薄膜削弱了晶粒间的联结,在拉伸应力的作用下发生开裂在固相线温度以上稍高的温度(固液状态)杂质较多的碳钢、低中合金钢、奥氏体钢、镍基合金及铝焊缝上、少量在热影响区沿奥氏体晶界多边化裂纹已凝固的结晶前沿,在高温和应力的作用下,晶格缺陷发生移动和聚集,形成二次边界,它在高温处于低塑性状态,在应力作用下产生的裂纹固相线以下再结晶温度纯金属及单相奥氏体合金焊缝上,少量在热影响区沿奥氏体晶界液化裂纹在焊接热循环峰值温度在作用下,在热影响区和多层焊的层间发生重熔,在应力作用下产生的裂纹固相线以下稍低温度含S、P、C较多的镍铬高强钢、奥氏体钢、镍基合金热影响区及多层焊的层间沿晶界开裂再热裂纹厚板焊接结构消除应力处理过程中,在热影响区的粗晶区存在不同程度的应力集中时,由于应力松弛所产生附加变形大于该部位的蠕变塑性,则发生再热裂纹600-700℃回火处理含有沉淀强化元素的高强钢、珠光体钢、奥氏体钢、镍基合金等热影响区的粗晶区沿晶界开裂冷裂纹延迟裂纹在淬硬组织、氢和拘束应力的共同作用下而产生的具有延迟特征的裂纹在MS点以下中、高碳钢,抵、中合金钢,钛合金等热影响区、少量在焊缝沿晶或穿晶淬硬脆化裂纹主要是由淬硬组织在焊接应力的作用下产生的裂纹MS 点附近含碳的NiCrMo钢、马氏体不锈钢热影响区、少量在焊缝沿晶或穿晶低塑性脆化裂纹在较低的温度下,由于被焊材料的收缩应变,超过了材料本身的塑性储备而产生的裂纹 在400℃以下铸铁、堆焊硬质合金热影响区及焊缝沿晶或穿晶层状撕裂主要是由于钢板的内部存在有分层的夹杂物(沿轧制方向),在焊接时产生的垂直于轧制方向的应力,致使在热影响区或稍远的地方产生“台阶”状层状开裂约400℃以下含有杂质的低合金高强钢热影响区附近沿晶或穿晶应力腐蚀裂纹(SCC)某些焊接结构(如压力容器和管道等),在腐蚀介质和应力的共同作用下产生的延迟开裂任何工作温度碳钢、低合金钢、不锈钢、铝合金焊缝和热影响区沿晶或穿晶
㈡ 电焊焊接接裂纹是怎么形成的,请高手指点
这个焊接接头出现了表面裂纹。焊接裂纹是最严重的一种焊接缺陷,所以对于重要部件,焊接后要求探伤等检查。
焊接裂纹产生的原因很多,也很复杂,下面对其进行一个概说:
1。焊接裂纹的分类:
焊接裂纹根据其部位、尺寸、形成原因和机理的不同,可以有不同的分类方法。按裂纹形成的条件,可分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和层状撕裂等四类。
热裂纹 多产生於接近固相线的高温下,有沿晶界(见界面)分布的特徵;但有时也能在低於固相线的温度下,沿「多边形化边界」形成。热裂纹通常多产生於焊缝金属内,但也可能形成在焊接熔合线附近的被焊金属(母材)内。
冷裂纹 根据引起的主要原因可分为淬火裂纹、氢致延迟裂纹和变形裂纹。
再热裂纹 产生於某些低合金高强度钢、珠光体耐热钢、奥氏体不锈钢以及镍基合金焊后的再次高温加热过程中。其主要原因一般认为当焊后再次加热到 500~700℃时,在热影响区的过热区内,由於特殊碳化物析出引起的晶内二次强化,一些弱化晶界的微量元素的析出,以及使焊接应力松弛时的附加变形集中於晶界,而导致沿晶开裂。因此,这种裂纹具有晶间开裂的特徵,并且都发生在有严重应力集中的热影响区的粗晶区内。为了防止这种裂纹的产生,首先在设计时要选择再热裂纹敏感性低的材料,其次从工艺上要尽量减少近缝区的内应力和应力集中问题。
层状撕裂 主要产生於厚板角焊时,见附图。其特徵为平行於钢板表面,沿轧制方向呈阶梯形发展。这种裂纹往往不限於热影响区内,也可出现在远离表面的母材中。其产生的主要原因是由於金属中非金属夹杂物的层状分布,使钢板沿板厚方向塑性低於沿轧制方向,另外由於厚板角焊时在板厚方向造成了很大的焊接应力,所以引起层状撕裂。通常认为片状硫化物夹杂危害最大,而层状硅酸盐和过量密集的氧化铝夹杂物也有影响。防止这种缺陷,主要应在冶金过程中严格控制夹杂物的数量和分布状态
2。焊接质量检查
既然焊接时会出现各种裂纹,为了保证焊接质量从而实现安全,优质的焊接生产,需要对焊接接头进行各种有效的检验。在生产中使用的针对焊接裂纹的质量检验方法列述如下:
(1)外观检验 包括尺寸检验、几何形状检测、外表伤痕检测等;
(2)耐压试验 包括水压试验和气压试验等;
(3)密封性试验 包括气密试验、载水试验、氨气试验、沉水试验、煤油渗漏试验、氨检漏试验等。
(4)磁粉检验
磁力探伤是通过对铁磁材料进行磁化所产生的漏磁场,来发现其表面或近表面缺陷的无损检测技术。
(5)着色检验
dyepenetrantinspection将溶有彩色染料的渗透剂渗入焊缝表面,清洗后,涂吸附剂,使缺陷内的彩色油液渗至表面,根据彩色斑点或条纹发现和判断缺陷的方法。着色检验是渗透探伤的一种,成本低、使用方便。使用国产着色探伤剂,可以发现宽0.01mm,深度不小于0.03~0.04mm的表面缺陷。
(6)超声波探伤
超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处,并由一截面进入另一截面时,在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法,当超声波束自零件表面由探头通至金属内部,遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波,在荧光屏上形成脉冲波形,根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。
(7)射线探伤
射线探伤的英文为:radiographic testing;
射线探伤包括:
一、X射线
工业射线照相探伤中使用的低能X射线机,简单地说是由四部分组成:射线发生器(X射线管)、高压发生器、冷却系统、控制系统。当各部分独立时,高压发生器与射线发生器之间应采用高压电缆连接。
二、γ射线
γ射线机用放射性同位素作为γ射线源辐射γ射线,它与X射线机的一个重要不同是γ射线源始终都在不断地辐射γ射线,而X射线机仅仅在开机并加上高压后才产生X射线,这就使γ射线机的结构具有了不同于X射线机的特点。γ射线是由放射性元素激发,能量不变。强度不能调节,只随时间成指数倍减小。
国家标准已经严格规定了各种焊接检验的方法,使用范围,焊缝级别的规范等。
3。焊接裂纹修复
多数情况下,焊接裂纹是允许且可以进行修复的。
具体操作要根据焊接材料,焊件用途,焊接部位等参照有关规定进行。
㈢ 对于焊缝裂纹,原则上要怎么做并作怎么处理
原则上方法:
①限制钢材及焊接材料中易偏析元素和有害杂质的含量。特别是减少硫、磷等杂质的含量及降低碳的含量。
②调节焊缝的化学成分,改善焊缝组织,细化焊缝晶粒,以提高其塑性,减少或分散偏析程度,控制低熔点共晶的影响。
③提高焊条的碱度,以降低焊缝中的杂质的含量。
④控制焊接规范,适当提高焊缝系数,用多层多道焊法,避免中心偏析,可防止中心线裂纹。
⑤采取降低焊接应力的措施,收弧时填满弧坑。
处理:收缩裂纹一般在收弧的时候产生,所以在收弧的时候有收弧动作(多点焊几次,填满弧坑)就可以避免。
(3)焊接里如何理解裂纹扩展阅读:
焊接裂纹不仅发生于焊接过程中,有的还有一定潜伏期,有的则产生于焊后的再次加热过程中。焊接裂纹根据其部位、尺寸、形成原因和机理的不同,可以有不同的分类方法。按裂纹形成的条件,可分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和层状撕裂等四类。
按焊缝结合形式不同可分为对接焊缝、角焊缝、塞焊缝、槽焊缝和端接焊缝五种。
1)对接焊缝。在焊件的坡口面间或一零件的坡口面与另一零件表面间焊接的焊缝。
2)角焊缝。沿两直交或近直交零件的交线所焊接的焊缝。
3)端接焊缝。构成端接接头所形成的焊缝。
4)塞焊缝。两零件相叠,其中一块开圆孔,在圆孔中焊接两板所形成的焊缝,只在孔内焊角恒缝者不为塞焊。
5)槽焊缝。两板相叠,其中一块开长孔,在长孔中焊接两板的焊缝,只焊角焊缝者不为槽焊。
㈣ 什么叫做焊接裂纹
焊接裂纹,焊接件中最常见的一种严重缺陷,按裂纹形成的条件,可分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和层状撕裂等四类
㈤ 焊接缺陷(裂纹)概念 、形成缺陷原因、解决措施!!!(字越多越好、越详细越好!)
1、产生裂纹的概念:
焊缝裂纹是焊接过程中或焊接完成后在焊接区域中出现的金属局部破裂的表现。
焊缝金属从熔化状态到冷却凝固的过程经过热膨胀与冷收缩变化,有较大的冷收缩应力存在,而且显微组织也有从高温到低温的相变过程而产生组织应力,更加上母材非焊接部位处于冷固态状况,与焊接部位存在很大的温差,从而产生热应力等等,这些应力的共同作用一旦超过了材料的屈服极限,材料将发生塑性变形,超过材料的强度极限则导致开裂。裂纹的存在大大降低了焊接接头的强度,并且焊缝裂纹的尖端也成为承载后的应力集中点,成为结构断裂的起源。
裂纹可能发生在焊缝金属内部或外部,或者在焊缝附近的母材热影响区内,或者位于母材与焊缝交界处等等。根据焊接裂纹产生的时间和温度的不同,可以把裂纹分为以下几类:
a.热裂纹(又称结晶裂纹):
产生于焊缝形成后的冷却结晶过程中,主要发生在晶界上,金相学中称为沿晶裂纹,其位置多在焊缝金属的中心和电弧焊的起弧与熄弧的弧坑处,呈纵向或横向辐射状,严重时能贯穿到表面和热影响区。热裂纹的成因与焊接时产生的偏析、冷热不均以及焊条(填充金属)或母材中的硫含量过高有关。
b.冷裂纹:
焊接完成后冷却到低温或室温时出现的裂纹,或者焊接完成后经过一段时间才出现的裂纹(这种冷裂纹称为延迟裂纹,特别是诸如14MnMoVg、18MnMoNbg、14MnMoNbB等合金钢种容易产生此类延迟裂纹,也称之为延迟裂纹敏感性钢)。冷裂纹多出现在焊道与母材熔合线附近的热影响区中,其取向多与熔合线平行,但也有与焊道轴线呈纵向或横向的冷裂纹。冷裂纹多为穿晶裂纹(裂纹穿过晶界进入晶粒),其成因与焊道热影响区的低塑性组织承受不了冷却时体积变化及组织转变产生的应力而开裂,或者焊缝中的氢原子相互结合形成分子状态进入金属的细微孔隙中时将造成很大的压应力连同焊接应力的共同作用导致开裂(称为氢脆裂纹),以及焊条(填充金属)或母材中的磷含量过高等因素有关。
c.再热裂纹:
焊接完成后,如果在一定温度范围内对焊件再次加热(例如为消除焊接应力而采取的热处理或者其他加热过程,以及返修补焊等)时有可能产生的裂纹,多发生在焊结过热区,属于沿晶裂纹,其成因与显微组织变化产生的应变有关。
2、产生裂纹的原因:
(1)焊件含有过高的碳、锰等合金元素。
(2)焊条品质不良或潮湿。
(3)焊缝拘束应力过大。
(4)母条材质含硫过高不适于焊接。
(5)施工准备不足。
(6)母材厚度较大,冷却过速。
(7)电流太强。
(8)首道焊道不足抵抗收缩应力。
3、解决措施:
(1)使用低氢系焊条。
(2)使用适宜焊条,并注意干燥。
(3)改良结构设计,注意焊接顺序,焊接后进行热处理。
(4)避免使用不良钢材。
(5)焊接时需考虑预热或后热。
(6)预热母材,焊后缓冷。
(7)使用适当电流。
(8)首道焊接之焊着金属须充分抵抗收缩应力。
㈥ 焊接热裂纹和焊接冷裂纹有什么区别呢
主要是裂纹形成的温度不同,在较高温度下(如结晶、加热时)产生的叫热裂纹,在低温下(如常温、低温等)产生的裂纹叫冷裂纹。一般钢铁材料是以450℃为界,高于它生成的裂纹就是热裂纹,反之则是冷裂纹。
㈦ 焊缝裂纹怎么回事
热裂纹:产生地点:与与鱼鳞状波纹线相垂直,段口由高温发黑的氧化颜色
. .原因:金属版在结晶过程中权,高熔点物质先结晶,低熔点物质后结
晶,接近终了时,晶界间一些低熔物质液化膜被焊接应力所拉裂.低熔点物质主要母
体熔入焊缝材料(碳,硫,磷).防止热裂纹措施:①采用小电流,减少熔深,降低母材在缝中的比例②快焊速,不做太大横向摆动③采用碱性焊条,提高抗裂性
冷裂纹:产生地点近焊缝区的母体上或焊缝接触处落弱处
原因:母体近焊区受到焊接热影响,温度高,冷却速度快,结果产
生低塑性淬硬组织,当工件刚度较大时,会引起大的焊接应力常常引起裂纹.防止
措施:①焊前预热,可减少母体与焊缝的温差②细焊条,小电流,断续低焊区温度③坡口开得小.减少填充金属,降低收缩应力
㈧ 焊缝裂纹
焊接, 裂纹
焊接件中最常见的一种严重缺陷。金属的焊接性中包括了两大类的问题:一类是焊接引起的材料性能变坏,使焊件失掉了材料原来特有的性能,如不锈钢焊后失掉其耐蚀性等;另一类是在焊接接头或其附近的母材内产生裂纹和气孔等缺陷。裂纹影响焊接件的安全使用,是一种非常危险的工艺缺陷。焊接裂纹不仅发生于焊接过程中,有的还有一定潜伏期,有的则产生于焊后的再次加热过程中。焊接裂纹根据其部位、尺寸、形成原因和机理的不同,可以有不同的分类方法。按裂纹形成的条件,可分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和层状撕裂等四类。
热裂纹 多产生于接近固相线的高温下,有沿晶界(见界面)分布的特征;但有时也能在低于固相线的温度下,沿“多边形化边界”形成。热裂纹通常多产生于焊缝金属内,但也可能形成在焊接熔合线附近的被焊金属(母材)内。按其形成过程的特点,又可分为下述三种情况。
结晶裂纹 产生于焊缝金属结晶过程末期的“脆性温度”区间,此时晶粒间存在着薄的液相层,因而金属塑性极低,由冷却的不均匀收缩而产生的拉伸变形超过了允许值时,即沿晶界液层开裂。消除结晶裂纹的主要冶金措施为通过调整成分,细化晶粒,严格控制形成低熔点共晶的杂质元素等,以达到提高材料在脆性温度区间的塑性;此外,从设计和工艺上尽量减少在该温度区间的内部拉伸变形。
液化裂纹 主要产生于焊缝熔合线附近的母材中,有时也产生于多层焊的先施焊的焊道内。形成原因是由于在焊接热的作用下,焊缝熔合线外侧金属内产生沿晶界的局部熔化,以及在随后冷却收缩时引起的沿晶界液化层开裂。造成这种裂纹的情况有二:一是材料晶粒边界有较多的低熔点物质;另一种是由于迅速加热,使某些金属化合物分解而又来不及扩散,致局部晶界出现一些合金元素的富集甚至达到共晶成分。防止这类裂纹的原则为严格控制杂质含量,合理选用焊接材料,尽量减少焊接热的作用。
多边化裂纹 是在低于固相线温度下形成的。其特点是沿“多边形化边界”分布,与一次结晶晶界无明显关系;易产生于单相奥氏体金属中。这种现象可解释为由于焊接的高温过热和不平衡的结晶条件,使晶体内形成大量的空位和位错,在一定的温度、应力作用下排列成亚晶界(多边形化晶界),当此晶界与有害杂质富集区重合时,往往形成微裂纹。消除此种缺陷的方法是加入可以提高多边形化激活能的合金元素,如在Ni-Cr合金中加入W、Mo、Ta等;另一方面是减少焊接时过热和焊接应力。
冷裂纹 根据引起的主要原因可分为淬火裂纹、氢致延迟裂纹和变形裂纹。淬火裂纹 产生在钢的马氏体转变点()附近(见过冷奥氏体转变图)或在200以下的裂纹,主要发生于中、高碳钢,低合金高强度钢以及钛合金等,主要产生部位在热影响区以及焊缝金属内。裂纹走向为沿晶或穿晶。形成冷裂纹的主要因素有:①金属的含氢量偏高;②脆性组织或对氢脆敏感的组织;③焊接拘束应力(或应变)。
氢致延迟裂纹 焊接过程中溶于焊缝金属内的氢向热影响区扩散、偏聚,特别是在容易启裂的三轴拉应力集中区富集,引起氢脆,即降低金属在启裂位置(或裂纹前端)的临界应力,当此处的局部应力超过此临界应力时,就造成开裂。这种裂纹的形成有明显的时间延迟的特征,其原因在于氢扩散富集需要时间(孕育期)。产生此种裂纹的条件是存在着氢和对氢敏感的组织,同时又有较大的拘束应力。因此,它常产生在严重应力集中的焊件根部和缝边,以及过热区。防止的措施包括:①降低焊缝中的含氢量,例如采用低氢焊条,严格烘干焊接材料等;②合理的预热及后热;③选用碳当量较低的原材料;④减小拘束应力,避免应力集中(见金属中氢)。
变形裂纹 这种裂纹的形成不一定是因为氢含量偏高,在多层焊或角焊缝产生应变集中的情况下,由于拉伸应变超过了金属塑性变形能力而产生。
再热裂纹 产生于某些低合金高强度钢、珠光体耐热钢、奥氏体不锈钢以及镍基合金焊后的再次高温加热过程中。其主要原因一般认为当焊后再次加热到 500~700时,在热影响区的过热区内,由于特殊碳化物析出引起的晶内二次强化,一些弱化晶界的微量元素的析出,以及使焊接应力松弛时的附加变形集中于晶界,而导致沿晶开裂。因此,这种裂纹具有晶间开裂的特征,并且都发生在有严重应力集中的热影响区的粗晶区内。为了防止这种裂纹的产生,首先在设计时要选择再热裂纹敏感性低的材料,其次从工艺上要尽量减少近缝区的内应力和应力集中问题。 层状撕裂 主要产生于厚板角焊时,其特征为平行于钢板表面,沿轧制方向呈阶梯形发展。这种裂纹往往不限于热影响区内,也可出现在远离表面的母材中。其产生的主要原因是由于金属中非金属夹杂物的层状分布,使钢板沿板厚方向塑性低于沿轧制方向,另外由于厚板角焊时在板厚方向造成了很大的焊接应力,所以引起层状撕裂。通常认为片状硫化物夹杂危害最大,而层状硅酸盐和过量密集的氧化铝夹杂物也有影响。防止这种缺陷,主要应在冶金过程中严格控制夹杂物的数量和分布状态。另外,改进接头设计和焊接工艺,也有一定的作用。
㈨ 焊接热裂纹是如何分类的,各种热裂纹分别有什么特征
热裂抄纹:沿晶开裂,一般发生在近袭焊缝或焊缝区。有氧化色彩,五金属光泽。主要分为结晶裂纹,高温液化裂纹和多变化裂纹三类。
冷裂纹:有时穿晶开裂有时沿晶开裂,一般发生在焊接热影响区的熔合区或物理化学不均匀的氢聚集的局部地带。
㈩ 电焊焊接时存在接裂纹是什么原因应该怎么处理
开裂的原因如下:
(1)由于异种母材的热膨胀系数不同,冷却过程中形内成的内应力过大。
(2)同种容材料焊接加热不均匀,造成冷却过程中收缩不一致。
(3)焊缝正在凝固时,零件相互错动。
(4)结晶温度间隔过大。
(5)焊缝脆性过大。
应该找出原因是避免裂纹的重要一步。 焊材的选择 焊前清理 预热 后热 以及锤击会减少裂纹的发生先确定裂纹的方向尺寸走向,然后用砂轮打磨去除全部的裂纹(长度方向 深度方向),然后再用正确的焊材焊接。