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關(guān)于不銹鋼焊接裂紋

來源:
鄭州金之縷不銹鋼有限公司
發(fā)布時(shí)間:
2020-07-01 17:22:35
鄭州金之縷不銹鋼 

摘要:1、熱裂紋是在焊接時(shí)高溫下產(chǎn)生的,故稱熱裂紋,它的特征是沿原奧氏體晶界開裂。根據(jù)所焊金屬的材料不同(低合金高強(qiáng)鋼、不銹鋼、鑄鐵、鋁

1、熱裂紋

是在焊接時(shí)高溫下產(chǎn)生的,故稱熱裂紋,它的特征是沿原奧氏體晶界開裂。根據(jù)所焊金屬的材料不同(低合金高強(qiáng)鋼、不銹鋼、鑄鐵、鋁合金和某些特種金屬等),產(chǎn)生熱裂紋的形態(tài)、溫度區(qū)間和主要原因也各不相同。目前,把熱裂紋分為結(jié)晶裂紋、液化裂紋和多邊裂紋等三大類。

1)結(jié)晶裂紋主要產(chǎn)生在含雜質(zhì)較多的碳鋼、低合金鋼焊縫中(含S,P,C,Si騙高)和單相奧氏體鋼、鎳基合金以及某些鋁合金焊逢中。這種裂紋是在焊逢結(jié)晶過程中,在固相線附近,由于凝固金屬的收縮,殘余液體金屬不足,不能及時(shí)添充,在應(yīng)力作用下發(fā)生沿晶開裂。

防治措施為:在冶金因素方面,適當(dāng)調(diào)整焊逢金屬成分,縮短脆性溫度區(qū)的范圍控制焊逢中硫、磷、碳等有害雜質(zhì)的含量;細(xì)化焊逢金屬一次晶粒,即適當(dāng)加入Mo、V、Ti、Nb等元素;在工藝方面,可以通過焊前預(yù)熱、控制線能量、減小接頭拘束度等方面來防治。

2)近縫區(qū)液化裂紋是一種沿奧氏體晶界開裂的微裂紋,它的尺寸很小,發(fā)生于HAZ近縫區(qū)或?qū)娱g。它的成因一般是由于焊接時(shí)近縫區(qū)金屬或焊縫層間金屬,在高溫下使這些區(qū)域的奧氏體晶界上的低熔共晶組成物被重新熔化,在拉應(yīng)力的作用下沿奧氏體晶間開裂而形成液化裂紋。

這一種裂紋的防治措施與結(jié)晶裂紋基本上是一致的。特別是在冶金方面,盡可能降低硫、磷、硅、硼等低熔共晶組成元素的含量是十分有效的;在工藝方面,可以減小線能量,減小熔池熔合線的凹度。

3)多邊化裂紋是在形成多邊化的過程中,由于高溫時(shí)的塑性很低造成的。這種裂紋并不常見,其防治措施可以向焊縫中加入提高多邊化激化能的元素如Mo、W、Ti等。

2、再熱裂紋

通常發(fā)生于某些含有沉淀強(qiáng)化元素的鋼種和高溫合金(包括低合金高強(qiáng)鋼、珠光體耐熱鋼、沉淀強(qiáng)化高溫合金,以及某些奧氏體不銹鋼),他們焊后并未發(fā)現(xiàn)裂紋,而是在熱處理過程中產(chǎn)生了裂紋。再熱裂紋產(chǎn)生在焊接熱影響區(qū)的過熱粗晶部位,其走向是沿熔合線的奧氏體粗晶晶界擴(kuò)展。

防治再熱裂紋從選材方面,可以選用細(xì)晶粒鋼。在工藝方面,選用較小的線能量,選用較高的預(yù)熱溫度并配合以后熱措施,選用低匹配的焊接材料,避免應(yīng)力集中。

3、冷裂紋

主要發(fā)生在高、中碳鋼、低、中合金鋼的焊接熱影響區(qū),但有些金屬,如某些超高強(qiáng)鋼、鈦及鈦合金等有時(shí)冷裂紋也發(fā)生在焊縫中。一般情況下,鋼種的淬硬傾向、焊接接頭含氫量及分布,以及接頭所承受的拘束應(yīng)力狀態(tài)是高強(qiáng)鋼焊接時(shí)產(chǎn)生冷裂紋的三大主要因素。焊后形成的馬氏體組織在氫元素的作用下,配合以拉應(yīng)力,便形成了冷裂紋。他的形成一般是穿晶或沿晶的。冷裂紋一般分為焊趾裂紋、焊道下裂紋、根部裂紋。

防治冷裂紋可以從工件的化學(xué)成分、焊接材料的選擇和工藝措施三方面入手。應(yīng)盡量選用碳當(dāng)量較低的材料;焊材應(yīng)選用低氫焊條,焊縫應(yīng)用低強(qiáng)度匹配,對(duì)于高冷裂傾向的材料也可選用奧氏體焊材;合理控制線能量、預(yù)熱和后熱處理是防治冷裂的工藝措施。

在焊接生產(chǎn)中由于采用的鋼種、焊接材料不同,結(jié)構(gòu)的類型、鋼度,以及施工的具體條件不同,可能出現(xiàn)各種形態(tài)的冷裂紋。然而在生產(chǎn)上經(jīng)常遇到的主要是延遲裂紋。

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