低合金高强钢的焊接经常会出现冷裂纹、热裂纹问题,有没有什么改善措施呢?

作者&投稿:郁实 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
为防止高强度低合金结构钢焊后产生冷裂纹,应采取哪些措施?~

预热、缓冷

碱性焊条

焊前清理

强度级别较低的低合金高强钢,如300~400MPa级,由于钢中合金元素含量较少,其焊接性良好,接近于低碳钢。随着钢中合金元素的增加,强度级别提高,钢的焊接性也逐渐变差,出现的主要问题是:
1、热影响区的淬硬倾向 含碳时较少、强度级别较低的钢种,如09Mn2、09Mn2Si、09MnV钢等,淬硬倾向很小。随着强度级别的提高,淬硬倾向也开始加大,如16Mn、15MnV钢焊接时,快速度冷却会导致在热影响区出现马氏体组织。
2、冷裂纹 低合金高强钢焊接时,热影响区的冷裂纹倾向加大,并且这种冷裂纹往往具有延迟的性质,危害性很大。例如,材料为18MnMoNb钢壁厚 115mm 的一大型容器,由于预热温度不够,焊后在热影响区形成大量冷裂纹。
低合金高强钢的定位焊缝很容易开裂,其原因是由于焊缝尺寸小、长度短、冷却速度快,这种开裂属于冷裂纹性质。
3、热裂纹 一般情况下,强度等级为294~392MPa的热轧、正火钢,热裂倾向较小,但在厚壁压力容器的高稀释率焊道(如根部焊道或靠近坡口边缘的多层埋弧焊焊道)中也会出现热裂纹。电渣焊时,若母材的含碳量偏高并含镍时,电渣焊缝中可能会出现呈八字形分布的热裂纹。
强度等级为800~1176MPa的中碳调质钢(如30CrMnSiA钢),焊接时热裂的敏感性较大。
4、粗晶区脆化 热影响区中被加热至 1100℃ 以上的粗晶区,当焊接线能量过大时,粗晶区的晶粒将迅速长大或出现魏氏组织而使韧性下降,出现脆化段。

钢结构焊接常出现的另一质量问题是产生焊接裂纹。分为热裂纹和冷裂纹两类。
热裂纹是指高温下所产生的裂纹,又称高温裂纹或结晶裂纹,通常产生在焊缝内部,有时也可能出现在热影响区,表现形式有:纵向裂纹、横向裂纹、根部裂纹弧坑裂纹和热影响区裂纹。其产生原因是由于焊接熔池在结晶过程中存在着偏析现象,低熔点共晶和杂质在结晶过程中以液态间层形式存在从而形成偏析,凝固以后强度也较低。当焊接应力足够大时,就会将液态间层或刚凝固不久的固态金属拉开,形成裂纹。此外,如果母材的晶界上也存在有低熔点共晶和杂质,当焊接拉应力足够大时,也会被拉开。总之,热裂纹的产生是冶金因素和力学因素共同作用的结果。
针对其产生原因,其预防措施如下:
限制母材及焊接材料(包括焊条、焊丝、焊剂和保护气体)中易偏析元素和有害杂质的含量,特别应控制硫、磷的含量和降低含碳,一般用于焊接的钢材中硫的含量不应大于0.045%,磷的含量不应大于0.055%;另外钢材含碳量越离,焊接性能越差,一般焊缝中碳的含量控制在0.10%以下时,热裂纹敏感性可大大降低。二是调整焊缝金属的化学成分,改善焊缝组织,细化焊缝品粒,以提高其塑性,减少或分散偏析程度,控制低熔点共品的有害影响。三是采用碱性焊条或焊剂,以降低焊缝中的杂质含摄,改善结晶时的偏析程度。适当提高焊缝的形状系数,采用多层多道焊接方法,避免中心线偏析,也可防止中心线裂纹。另外在操作时采用合理的焊接顺序和方向,采用较小的焊接线能超,整体预热和锤击法,收弧时填满弧坑等工艺措施,也能预防热裂纹的产生。
冷裂纹一般是指焊缝在冷却过程中温度降到马氏体转变温度范围内(300~200℃以下)产生的裂纹。可以在焊接后立即出现,也可以在焊接以后的较长时间才发生,故也称为延迟裂纹。其形成的基本条件有3个:焊接接头形成淬硬组织;扩散氢的存在和浓集;存在着较大的焊接拉伸应力。
冷裂纹的预防措施主要有几方面:
一是选择合理的焊接规范和线能,改善焊缝及热影响区组织状态,如焊前预热、控制层间温度、焊后缓冷或后热等以加快氢分子逸出;
二是采用碱性焊条或焊剂,以降低焊缝中的扩散氧含量。
三是焊条和焊剂在使用前应严格按照规定的要求进行烘干(低氢焊条300℃~350℃保温lh;酸性焊条l00℃~l50℃保温lh;焊剂200℃~250°保温2h),认真清理坡口和焊丝,汰除油污、水分和锈斑等脏物,以减少氢的来源。
四是焊后及时进行热处理。一种是进行退火处理,以消除内应力,使淬火组织回火,改善其韧性;二是进行消氢处理,使氢从焊接接头中充分逸出。除此之外,选材上提高钢材质量,减少钢材中的层状夹杂物,工艺上采取可降低焊接应力的各种措施,也都是必要的。

主要注意事项有:
1、焊接前将焊缝附近杂物、药皮等清理彻底后再进行焊接,以保证焊接质量。 在焊缝周围涂抹防飞溅液,不得在焊缝以外的其它任何部位点焊、引弧、试焊等。
2、所有焊缝均为满焊,焊缝高度要符合图纸设计要求,最小焊角尺寸不得低于 与相连的较薄板件的厚度。特别注意底法兰及牛腿处焊高。翼板对接焊口,要气刨清根彻底后焊接,焊接前必须加设引收弧板,焊缝不得低于母材,且余高不得大于2mm,余高过高或有焊瘤等要用磨光机打磨清除。焊后将引收弧板刨掉,用磨光机将边部打磨平整。
3、焊缝外观成形光滑美观,不得有任何焊接缺陷,如气孔、咬边、流淌、焊不 到头、包角不完整、未封口等现象。
注:系杆、柱撑、水平撑等其它构件焊接质量要求同上,角钢构件特别注意对接口焊缝质量,所有焊缝均不得出现咬边现象。

普通低合金结构钢焊接时会出现哪些问题
答:低合金高强钢的定位焊缝很容易开裂,其原因是由于焊缝尺寸小、长度短、冷却速度快,这种开裂属于冷裂纹性质。3、热裂纹 一般情况下,强度等级为294~392MPa的热轧、正火钢,热裂倾向较小,但在厚壁压力容器的高稀释率焊道(如根部焊道或靠近坡口边缘的多层埋弧焊焊道)中也会出现热裂纹。电渣焊时,若母材的含碳量偏高并...

低合金高强钢的焊接经常会出现冷裂纹、热裂纹问题,有没有什么改善措施呢...
答:其产生原因是由于焊接熔池在结晶过程中存在着偏析现象,低熔点共晶和杂质在结晶过程中以液态间层形式存在从而形成偏析,凝固以后强度也较低。当焊接应力足够大时,就会将液态间层或刚凝固不久的固态金属拉开,形成裂纹。此外,如果母材的晶界上也存在有低熔点共晶和杂质,当焊接拉应力足够大时,也会被拉开。

700l高强钢焊接后物理性能会怎样变化
答:②冷裂纹:焊接时冷裂纹的倾向加大,并且具有延迟性。如定位焊缝很容易开裂,其原因就是焊缝尺寸小、长度短、冷却速度快。③热裂纹:屈服强度在315~400 MPa的热轧、正火钢热裂倾向不大,但在厚壁板材高稀释率焊道(如根部焊道或接近坡口边缘的多层埋弧焊焊道)中会出现热裂纹。④粗晶区脆化:热影响区...

低合金高强度钢焊接时,焊缝若含扩散氢,则焊缝易产生()。
答:产生延迟裂纹与焊缝含扩散氢、接头所承受的拉应力以及由材料淬硬倾向决定的金属塑性储备有关,是三个因素中的某一因素与其相互作用的结果。主要发生在低合金高强钢中。从延迟裂纹产生的原因分析,其中焊缝含扩散氢是焊缝产生延迟裂纹的主要原因之一,而气孔、砂眼和飞溅的成因并非于此。

为什么低合金高强钢会出现裂纹?有哪些影响因素?
答:为什么第一合金高强钢会出现裂痕裂纹有哪些为什么第一合金高强钢会出现裂痕,裂纹有哪些影响为什么第一合金高强钢会出现裂痕,裂纹有哪些影响因素?因为他们的为什么第一合金高强钢会出现裂痕,裂纹有哪些影响因素?因为他们属于质量问题。

焊接裂纹产生原因及防治措施
答:一般轧制的厚钢板,如低碳钢、低合金高强钢,甚至铝合金的板材中也会出现层状撕裂。根据层状撕裂产生的位置大体可以分为三类:第一类是在焊接热影响区焊趾或焊根冷裂纹诱发而形成的层状撕裂。第二类是焊接热影响区沿夹杂开裂,是工程上最常见的层状撕裂。第三类远离热影响区母材中沿夹杂开裂,一般多出现在有较多MnS的...

焊接过程中为什么会出现咬边?怎么克服?
答:操作方法不当,焊接规范选择不正确,如焊接电流太大、电弧过长、运条方式和角度不当、坡口两侧停留时间太长或太短均有产生咬边的可能。三、咬边的危害是:咬边将减少母材的有效截面积、在咬边处可能引起应力集中、特别是低合金高强钢的焊接,咬边的边缘组织被淬硬,易引起裂纹。四、有关标准对咬边的要求...

低合金高强钢的缺点是什么
答:裂纹和脆化。低合金高强度结构钢焊接时的主要问题是裂纹和脆化。低合金高强度钢是指在低碳钢中添加少量合金化元素使轧制态或正火态的屈服强度超过275MPa的低合金工程结构钢。低合金高强度钢是在碳素结构钢的基础上加入少量的Mn、Si和微量的Nb、V、Ti、Al等合金元素而发展起来的一类工程结构用钢。所谓...

一般低合金钢焊接,冷裂纹为什么具有延迟现象 为什么容易在焊接热影响区...
答:延迟裂纹主要发生在低合金高强钢中,主要与焊缝含扩散氢、接头所承受的拉应力以及由材料淬硬倾向决定的金属塑性储备有关,是三个因素中的某一因素与相互作用的结果。 对于确定成分的母材和焊缝金属,塑性储备一定,产生延迟裂纹的孕育期长短,取决于焊缝金属中的扩散氢及接头所处的应力状态。同理相应于某...

焊接接头再热裂纹产生原因、措施及方法!
答:事实上,再热裂纹是低合金高强钢焊接性要解决的主要问题之一,特别是某些含有较多碳化物形成元素如 Cr、Mo、V,并可产生沉淀碳化物的低合金高强钢和热强钢厚板焊缝中,往往就会在焊后消除应力热处理过程中产生再热裂纹。 处理这些缺陷既费工又费时,对生产带来很大影响。下面就再热裂纹的形成机理和制造过程中的预防措施及...