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    【行業知識】鋼結構焊接裂紋的原因及預防措施

    發布時間:2017-11-25

    (一)熱裂紋



    熱裂紋是指高溫下所產生的裂紋,又稱高溫裂紋或結晶裂紋,通常產生在焊縫內部,有時也可能出現在熱影響區,表現形式有:縱向裂紋、橫向裂紋、根部裂紋弧坑裂紋和熱影響區裂紋。


    其產生原因是由於焊接熔池在結晶過程中存在著偏析現象,低熔點共晶和雜質在結晶過程中以液態間層形式存在從而形成偏析,凝固以後強度也較低,當焊接應力足夠大時,就會將液態間層或剛凝固不久的固態金屬拉開形成裂紋。


    此外,如果母材的晶界上也存在有低熔點共晶和雜質,當焊接拉應力足夠大時,也會被拉開。總之,熱裂紋的產生是冶金因素和力學因素共同作用的結果。





    針對其產生原因,其預防措施如下:


    1)**母材及焊接材料(包括焊條、焊絲、焊劑和保護氣體)中易偏析元素和有害雜質的含量,特別應控製硫、磷的含量和降低含碳,一般用於焊接的鋼材中硫的含量不應大於0.04 5%,磷的含量不應大於0.055%;另外鋼材含碳量越離,焊接性能越差,一般焊縫中碳的含量控製在0.10%以下時,熱裂紋敏感性可大大降低。


    2)調整焊縫金屬的化學成分,改善焊縫組織,細化焊縫品粒,以提高其塑性,減少或分散偏析程度,控製低熔點共品的有害影響。 


    3)采用堿性焊條或焊劑,以降低焊縫中的雜質含攝,改善結晶時的偏析程度。


    4)適當提高焊縫的形狀係數,采用多層多道焊接方法,避免中心線偏析,可防止中心線裂紋。


    5)采用合理的焊接順序和方向,采用較小的焊接線能超,整體預熱和錘擊法,收弧時填滿弧坑等工藝措施。







    (二)冷裂紋







    冷裂紋一般是指焊縫在冷卻過程中溫度降到馬氏體轉變溫度範圍內(300200℃以下)產生的,可以在焊接後立即出現,也可以在焊接以後的較長時間才發生,故也稱為延遲裂紋。


    其形成的基本條件有3個:焊接接頭形成淬硬組織;擴散氫的存在和濃集;存在著較大的焊接拉伸應力。








    針對其產生原因,其預防措施如下:


    1)選擇合理的焊接規範和線能,改善焊縫及熱影響區組織狀態,如焊前預熱、控製層溫度、焊後緩冷或後熱等以加快氫分子逸出。


    2)采用堿性焊條或焊劑,以降低焊縫中的擴散氧含量。


    3)焊條和焊劑在使用前應嚴格按照規定的要求進行烘幹(低氫焊條300℃~3 50℃保溫lh;酸性焊條l 00℃~l50℃保溫lh;焊劑200℃~250.C保溫2h),認真清理坡口和焊絲,除油汙、水分和鏽斑等髒物,以減少氫的來源。


    4)焊後及時進行熱處理。一是進行退火處理,以消除內應力,使淬火組織回火,改善其韌性;二:是進行消氫處理,使氫從焊接接頭中充分逸出。


    5)提高鋼材質量,減少鋼材中的層狀夾雜物。


    6)采取可降低焊接應力的各種工藝措施。



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