碳钢焊接裂纹产生的原因及预防措施

作者:李志强; 刊名:黑龙江科技信息 上传者:吴果林

【摘要】碳钢焊接裂纹对于整个碳钢焊接有着不良的影响,焊接裂纹是一种非常危险的缺陷,这种缺陷的发生极有可能会使得碳钢产品出现报废,在严重的情况下,还会一起安全事故,这行对于整个碳钢产品的应用是极为不利的.因此必须找到碳钢焊接裂纹产生的原因,做好预防措施,这样才能够保证整个碳钢焊接工作的顺利开展.

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科 技论 坛 ·87· 碳钢焊接裂纹产生的原因及预防措施 李志强 (中车长春轨道客车股份有限公司,吉林 长春 130000) 摘 要:碳钢焊接裂tL~5-整个碳钢焊接有着不良的影响,焊接裂纹是一种非常危险的缺陷,这种缺陷的发生极有可能会使得碳钢 产品出现报废 ,在严重的情况下,还会一起安全事故,这行对于整个碳钢产品的应用是极为不利的。因此必须找到碳钢焊接裂纹产生的原 因,做好预防措施,这样才能够保证整个碳钢焊接工作的顺利开展。 关键词 :碳钢焊接裂纹 ;原 因;措施 碳钢焊接裂纹是焊接的过程中,经过会出现裂纹,但是焊接却 是金属结构灯极其零件生产的重要工艺,焊接有着工艺好 、成本低 和生产率高的特点,同时,焊接也存在着一些缺陷,裂纹就是其中重 要的缺陷之一,只有将这一缺陷控制好 ,才能够保证碳钢焊接不会 出现裂纹。本文就是对一些等离子弧焊与熔化极电弧焊所产生的焊 接裂纹原因记性分析,为碳钢焊接裂纹的研究提供借鉴。 1碳钢焊接裂纹产生的原 因 I.I裂纹特征 通过现场的观察可以得出碳钢焊接裂纹的特征如下 :焊接裂纹 主要是在第一道焊接缝的结晶处,在这一为止会出现焊缝鱼鳞波 纹 ,包括中间裂纹也包括 IanG终端裂纹,主要呈现出锯齿形,但是 并不明显。这是由液态转变为固态时所形成的的,这时会出现高温 结晶的现象 ,也是一种结晶裂纹 ,表面会发蓝、发黑,呈现为氧化色 彩,在开裂的时候 ,不会出现金属拉裂的声响,又被叫做热裂纹。 1.2导致焊接裂纹的原因 1.2.1工件材质。工件材质的化学成分是极其不稳定的,随着含 碳量、磷和硫等一些杂志的增加,焊接裂纹就会极其频发的出现,因 此这些杂志也是导致焊接裂缝产生的原因之一。除此之外,使用碳 弧气刨倒坡口,极容易会导致焊区的局部出现碳化等现象,这样焊 缝的局部就会形成珠光体,而且脆性较大,在整个结晶的过程中,极 有 可能会产生裂纹。 伴随着石油化工行业的快速发展,压力容器也在发生着一系列 的变化 ,正在朝着厚壁。高压和大型的方向发展(建议改为铁路行 业),在这样的情况下,高强钢、合金钢和合金结构钢就会得到广泛 的应用。这些合金钢材的强度是极高的,但是却有着韧性较低的缺 陷,有些合金钢材的合金元素较多,这样就导致了钢材的淬硬倾向 较大,这样钢材就极容易会出现裂纹。焊接的影响区也有着钢材母 材分层、重皮和折叠的现象,会够成裂纹源,产生裂纹。 1.2.2焊接规范的影响。焊接有着升温快 、电流过大、温度高的 特点,焊缝区的周围与金属的周围有着温差大的特点,而且冷却的 速度也较快,在产生热应力的情况下 ,就会出现裂纹。而现代的压力 容器大多数都是利用焊接工艺制造的,这一工艺有着结构设计简 单 、成本低 、重量轻、强度高和省时的特点。但是焊接结构 自身也有 着一些缺陷,压力容器在焊接的过程中,会将焊接结构的内在缺陷 也带人到相应的容器中,尤其是在焊接的接头处,会出现未熔合、裂 纹 、咬边、夹渣和气孔等现象,这样就会导致焊缝的实际承载截面出 现削弱等现象,周围还会出现残余应力和拘束应力,这些应力会集 中,越集中,对于焊接越不利,使得缺陷处最容易择先开裂,成为裂 源 。 1.2.3工件结构的影响。焊接的过程中,焊缝区一定会出现焊接 变形的现象,而工件的刚性较大,会产生较大的内应力,出现焊缝裂 纹的现象。有些压力容器爆炸事故就是由于焊接结构的裂纹导致 的,主要是由角变形与错边导致的,这一缺陷会导致容器的焊接处 出现结构不连续等现象,导致了焊接的边缘出现一系列的裂纹,这 一 缺陷会导致接缝处边缘的应力过于集中,如果出现一些不安全因

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