Q345钢焊后产生焊接裂纹的原因分析及其返修措施

作者:黄建胜 刊名:建筑知识:学术刊 上传者:李成军

【摘要】在进行钢构焊接的时候,焊接裂纹特别是冷裂纹是经常出现的现象,焊接裂纹出现的原因主要有以下几个:焊接材质的淬硬,倾向,焊接接头处的含氢量,以及约束应力影响。为了避免裂纹产生,也有以下方法可供采取:第一,进行预热和后热;第二,保持焊条一定的清洁和干燥;第三,焊缝的设计一定要合理;第四,注意焊接工艺和方法。

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施工技术与应用 Q345钢焊后产生焊接裂纹的原因分析及其返修措施 黄建胜 湖南 长沙 I 二十三冶集团第四-I-程有限公司 l 410000 摘要:在进行钢构焊接的时候,焊接裂纹特别是冷裂纹是经常出现的现象,焊接裂纹出现的原因主要有以下几个 :焊接材质的淬硬 倾向,焊接接头处的含氢量,以及约束应力影响。为了避免裂纹产生,也有以下方法可供采取:第一,进行预热和后热;第二,保持焊条一 定的清洁和干燥 ;第三,焊缝的设计一定要合理;第四,注意焊接工艺和方法。 关键词 :焊接裂纹 返修措施 残余应力 具有较高的强度、较轻的重量 、韧性和塑性好是钢结构的特点,同时,能够 成批大件的生产,施工速度又 比较快,是钢构件具有较高的工业化使用程度的 重要原因。因此,它在 电厂等工程中得到了十分广泛的应用。最近几年以来 ,在 工程中使用越来越普遍的是低合金高强钢中厚板 ,然而 ,与较薄板进行比较 , 在具体 的工程 中,较厚板也存在一定的弱点,因为随着钢板厚度的增加,存在 冶金缺陷成分的可能性就会相应增大,与此同时 ,较厚板的辊轧次数是 比较减 少的,钢质颗粒 自然也就较粗糙 ,因此,在焊接 中,中厚板会带来许多问题 ,较 严重 、较普遍的一个就是裂纹。 1.焊接裂纹产生的主要原因 在焊接连接中,裂纹是一个最为危险的缺陷。焊接裂纹主要分为热裂纹和 冷 裂纹 ,它们 的主要 不 同就 在 于产 生 的时 间上 ,热裂 纹产 生 于 焊接 时 ,冷 裂 纹 产生于焊缝冷却过程中或者冷却之后。在电厂钢结的使用过程中,冷裂纹的产 生非常严重的质量问题。就产生和发展的过程来看 ,冷裂纹一般都需要 比较长 的时间 ,且 比较隐蔽 ,所 以很难引起操作人员的注意 ,然而 ,冷裂纹一旦发生 , 其后果却是非常严重的。在进行焊接生产时 ,采用的焊接材料的不 同,安装的 具体条件的不同等,可能导致冷裂纹呈现出各种不同的形态 ,焊道裂纹 、焊趾 裂纹、根部裂纹等是最为常见的。冷裂纹大多数属于延迟裂纹 ,因为它的产生 大多具有一定的延时性,延迟裂纹一般产生于有载荷的使用过程,产生之前都 会有一定的时间潜伏 ,裂纹会慢慢的扩展 ,并最终促使脆性断裂的发生 ,所以, 它的危害性极大。在大量的实践和理论研究进行之后 ,我们知道 ,冷裂纹的产 生主要有以下原因:含氢量、焊接接头、材质的淬硬倾 向现象 、约束应力的影响 等。 1.1含氢量的影响。在进行焊接时 ,对焊接造成影响的氢会有多种来源,例 如焊接材料中本身具有的水分,电弧周围空气中所具有的水蒸气 ,来 自母材和 焊丝表面的铁锈等杂质 ,他们都是通过在施焊时被电弧热分解进而给焊缝带 人氢,而延迟裂纹产生的主要因素就在于氢。在进行焊接时,高温的条件会使 大量的氢在溶池中溶解 ,而随着冷却过程的进行 ,溶解度逐渐降低 ,氢叉将会 大量的逸出,但是焊接时的冷速非常之快 ,氢根本没有足够的逸 出时间,这就 使得在焊缝金属中也保留了一定量的氢 ,被压缩在焊缝中的氢已经极尽饱和, 所以它会极力寻求扩散。长时间的放置也不能使所有氢从焊缝 中逸出,而残余 氢则会扩散到钢的微缺陷处继续对焊缝起作用,并最终促使冷裂纹的产生。在 钢的所有扩散元素中,氢的扩散速度最快 ,并且随温度的上升而不断加快。 1.2钢构材质的淬硬倾 向的影响。 钢的化学成分 、焊接工艺 、板厚和冷却 条件等都会对其淬硬倾向产生一定影响。而在这中间,化学成分是影响最大的 因素。钢的淬硬倾 向越小,裂纹越不易产生。Q345是钢结构中主要采用的低合 金结构钢,它具有较高的强度,因为在其中含有锰 、钒

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