焊接时热裂纹产生的原因及防止方法是什么?

作者&投稿:彤咏 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
产生焊接热裂纹和冷裂纹的原因是什么?如何减少和防止?~

热裂纹是高温下在焊缝金属和焊缝热影响区中产生的一种沿晶裂纹。
冷裂纹是由于材料在室温附近温度下脆化而形成的裂纹。
预热和焊后热处理都是控制冷裂纹,一个是控制脆硬组织产生、另一个消除扩散氢的含量。
热裂纹的主要采取控制母材和焊材杂质的含量。

热裂纹

在焊接过程中,焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹。

1)热裂纹的形成

在焊缝金属中的热裂纹也称为凝固裂纹。由于被焊接的材料大多都是合金,而合金凝固自开始到最终结束,是在一定的温度区间内进行的,,这是热裂纹产生关系到的基本原因。焊缝金属中的许多杂质的凝固温度都低于焊缝金属的凝固温度,这样首先凝固的焊缝金属把低熔点的杂质推挤到凝固结晶的晶粒边界,形成了一层液体薄膜,又因为焊接时熔池的冷却速度很大,焊缝金属在冷却的过程中发生收缩,使焊缝金属内产生拉应力,拉应力把凝固的焊缝金属沿晶粒边界拉开,又没有足够的液体金属补充时,就会形成微小的裂纹,随着温度的继续下降,拉应力增大,裂纹不断扩大,这就是凝固裂纹。


当焊缝金属中含有较多的低熔点杂质时,焊缝金属极易产生凝固裂纹,母材和焊接材料中含有害杂质,特别是硫。硫在钢中与铁化合形成硫化亚铁(FeS),硫化亚铁义与铁发牛反应形成一种共晶物质,凝固温度为988°远低丁钢铁的凝固温度,所以硫足引起钢材焊缝金属中发生凝固裂纹的最主要的元素。另外,钢材中含碳量较高时,有利于硫在晶界处富集,因而也是促进形成凝固裂纹的原因,所以采用含碳量低的焊接材料有利于防止凝固裂纹的产生。

在热影响区熔合线附近产生的热裂纹称为液化裂纹或称热撕裂。多层焊时,前一焊层的一部分即为后一焊层的热影响区,所以液化裂纹也可能在焊缝层间的融化线附近产生。液化裂纹产生的原因基本与凝固裂纹相似。这种裂纹可以成为冷裂纹的裂纹源,所以危害也很大。

热裂纹显著的特征是断面呈蓝黑色,即金属中高温被氧化的颜色。 有的在热裂纹中由流入熔渣的痕迹。再者,孤坑裂纹多为热裂纹。

防止热裂纹产生的措施

①锰具有脱硫作用 母材和烬接材料若含碗量及含碳量高,而含锰量不足时,易产生热裂纹。一般要求母材、焊条、焊丝的含硫量不应超过0.04% 。低碳钢和低合金网用焊条和焊丝,含碳量一般不应超过0.12%。焊条电弧焊时,正确选用焊条的型号,使用合格、优质的电焊条是防止热裂纹产生的重要措施。

②对铡性大的焊件,因焊接时立生的变形小,结果使焊接应力增大,促使热裂纹的产生。在焊接时选择合适的焊接规范,必要时应采取预热和缓冷措施,合埋地安排焊接方问和焊接顺序,以减小焊接应力。

③调整焊缝金属的合金成分,如焊接铬镍不锈钢时.适当提高焊缝金属的含铬量,可显著提高烛缝金属的抗热裂纹性能。在焊缝金属中加入可使晶粒细化的元素,如钳、钒、铁、铌、错、铝等,有利于消除集中分布的液态薄膜有效地防止热裂纹的产生。

④热裂纹板易在孤坑产生,即弧坑裂纹;焊条电弧焊时,一定要注意填满弧坑。在不加填充焊丝的钨极氩弧焊中,收弧时,焊接电流要逐渐变小,等焊接熔他的体积减少到很小时,再切断焊接电流。焊接难以消除弧坑裂纹的材料时,应使用引出板把弧坑引出。

产生原因:是由于熔池冷却结晶时,受到的拉应力作用,而凝固时,低熔点共晶体形成的液态薄层共同作用的结果。
防止方法:
①控制焊缝中的有害杂质的含量即碳、硫、磷的含量,减少熔池中底熔点共晶体的形成。
②预热:以降低冷却速度,改善应力状况。
③采用碱性焊条,因为碱性焊条的熔渣具有较强脱硫、脱磷的能力。
④控制焊缝形状,尽量避免得到深而窄的焊缝。
⑤采用手弧板,将弧坑引至焊件外面,即使发生弧坑裂纹,也不影响焊件本身。

焊接裂纹的原因
答:焊接裂纹产生原因有很多,种类有:冷裂纹、热裂纹、再热裂纹等。比如:焊条电弧焊裂纹出现原因:(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...

气焊产生裂纹是什么原因,防止产生裂纹的措施有哪些
答:3)点固焊时,焊缝太短或熔合不良。4)焊接时工作场所温度过低等。防止产生裂纹的主要措施包括:1)严格控制母材和焊丝中碳、硫、磷的含量。由于锰具有脱硫作用,应适当提高锰的含量。总之,正确选用焊丝的牌号、使用合理、优质的焊丝是防止热裂纹产生的重要措施。2)进行装配及焊接时,要防止应力过大。焊接...

焊接裂纹产生的原因
答:对大厚工件选用预热温度和焊后缓冷措施不合适; 焊材选用不合适; 焊接接头刚性大,工艺不合理; 焊缝及其附近产生脆硬组织; 焊接规范选择不当; 热裂纹:指在300℃以上产生的裂纹(主要是凝固裂纹),其产生的主要原因是: 成分的影响,焊接纯奥氏体钢、某些高镍合金钢和有色金属时易出现; ...

钢结构焊接产生热裂纹的主要原因是( )。
答:【答案】:A、B、C 2021新教材P77页 (一)焊接1)裂纹:产生热裂纹的主要原因是母材抗裂性能差、焊接材料质量不好、焊接工艺参数选择不当、焊接内应力过大等。

埋弧焊时,热裂纹的产生原因是什么
答:焊接母材两侧受热不均匀,收缩量不同,导致焊接出现裂纹 可以采用华云振动时效设备HK2000实行振动焊接的工艺 边振动边焊接有利于杂质上浮,散热均匀 晶粒细化 提升焊接质量

热裂纹和冷裂纹产生的原因
答:在焊接工程中,无法避免的便是裂纹,裂纹是最危险的一种缺陷,必须予以相当高的重视度。下面就详细介绍一下热裂纹和冷裂纹产生的原因。1、冷裂纹 (1)焊缝中的冷裂当焊缝为铸铁型时,较易出现这种裂纹。(2)热影响区的冷裂纹该种裂纹多数发生在含有较多渗碳体及马氏体的热影响区,在某些情况下也...

简述焊接热裂纹和焊接冷裂纹的形成机理 并比较它们各自的特点。
答:母材和焊接材料中含有的有害杂质,特别是硫元素,它是引起钢材焊缝金属中发生凝固裂纹的最主要元素。另外,钢材中含碳量较高时,有利于硫在晶界处富集,因而也是促进形成凝固裂纹的原因,所以采用含碳量低的焊接材料有利于防止凝固裂纹的产生。‚热裂纹的特征:断口呈蓝黑色,即金属在高温被氧化的...

法兰焊接后开裂原因是什么?怎样可以预防?
答:法兰焊接开裂最主要的原因多半是焊接后没有进行良好的应力消除措施。热裂纹是在焊缝冷却过程中,在高温阶段产生的裂纹,主要发生在焊缝金属内,少量在近缝区。主要影响因素是焊接拉应力、低熔点共晶(焊缝金属的化学成分)、焊接接头过热(工艺)的程度。焊接中避免出现热裂纹的措施 在实际操作中,我们如何...

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: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...

焊接产生裂纹的原因是什么
答:焊接裂纹的分类有三种常用分类:热裂纹、冷裂纹、再热裂纹。一、热裂纹 热裂纹又称为结晶裂纹,产生在结晶时的冷却过程中,主要发生在晶界,为沿晶裂纹,具有晶间破坏性质,大多产生再焊缝金属中心和弧坑。热裂纹产生的原因 1、冶金因素:焊接时熔池的冷却速度很快,很容易造成偏析(偏析就是合金中纯金属...