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焊縫為什么會(huì)開(kāi)裂,什么原因?

作者:admin人氣:1735發(fā)表時(shí)間:2021-07-28 15:00
焊接裂紋是焊接件中最常見(jiàn)的一種嚴(yán)重缺陷。在焊接應(yīng)力及其他致脆因素共同作用下,焊接接頭中局部地區(qū)的金屬原子結(jié)合力遭到破壞而形成的新界面所產(chǎn)生的縫隙。


它具有尖銳的缺口和大的長(zhǎng)寬比的特征。裂紋影響焊接件的安全使用,是一種非常危險(xiǎn)的工藝缺陷。


焊接裂紋不僅發(fā)生于焊接過(guò)程中,有的還有一定潛伏期,有的則產(chǎn)生于焊后的再次加熱過(guò)程中。

焊接裂紋產(chǎn)生的原因有哪些?


焊縫在焊接當(dāng)中開(kāi)裂有以下原因:
應(yīng)力、拘束力、剛性、化學(xué)成分、焊縫預(yù)留的間隙、電流、焊道、母材清潔度等。這些因素都可能是造成焊縫開(kāi)裂。


雖然焊縫開(kāi)裂原因很多,但在不同場(chǎng)合是多種因素造成,也有兩種或三種因素造成的。但不管幾個(gè)因素,其中必有一個(gè)主要因素。也有各種條件都沒(méi)有什么影響,只受一個(gè)因素造成焊縫開(kāi)裂。


因此出現(xiàn)焊縫開(kāi)裂必須首先正確地分析出開(kāi)裂的主要因素和次要因素,根據(jù)造成開(kāi)裂的主要、次要因素采取相應(yīng)措施進(jìn)行解決。


焊接過(guò)程形成的焊縫是焊條和母材兩者經(jīng)過(guò)電流高溫熔化后形成焊縫,是焊條和母材由固體變成液體,高溫液體是熱脹,冷卻變成固體是收縮。由于熱脹冷縮,自然使焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生應(yīng)力。


有些焊接結(jié)構(gòu)本身就存有拘束力和剛性。


焊接過(guò)程是由固體變成液體,也就是由固態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)(通常說(shuō)鐵水),再由液態(tài)變成固態(tài),也就形成焊縫。液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)(也就是鐵水轉(zhuǎn)變成晶粒)。鐵水變成晶粒的過(guò)程就是結(jié)晶過(guò)程。


母材溫度低的位置先開(kāi)始結(jié)晶,逐漸向焊縫中間位置伸展,焊縫中間最后結(jié)晶。由于熱脹冷縮的作用,焊接結(jié)構(gòu)受應(yīng)力或拘束力或剛性的影響,使母材晶粒連接不到一起,輕者在焊縫中間出現(xiàn)小裂紋,重者在焊縫中間出現(xiàn)明顯的裂縫。


即使母材和電焊條的化學(xué)成分都好,受焊接結(jié)構(gòu)的拘束力、剛性和焊接過(guò)程產(chǎn)生的應(yīng)力影響,也會(huì)出現(xiàn)裂紋或裂縫。


如果母材和電焊條的化學(xué)成分不好(碳、硫、磷等偏高);或是焊縫預(yù)留間隙太大,母材在焊縫邊緣雜質(zhì)過(guò)多,或電流過(guò)大,并且焊接速度過(guò)快、過(guò)慢、焊道過(guò)寬等因素會(huì)使焊縫開(kāi)裂情況更要加重。


焊接裂紋的種類(lèi)及預(yù)防措施:



焊接裂紋根據(jù)其部位、尺寸、形成原因和機(jī)理的不同,可以有不同的分類(lèi)方法。按裂紋形成的條件,可分為熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋和層狀撕裂等四類(lèi)。


根據(jù)焊接工程現(xiàn)場(chǎng)焊縫開(kāi)裂情況,多數(shù)是因?yàn)閼?yīng)力、拘束力、剛性造成的??梢哉f(shuō)往往是應(yīng)力、拘束力、剛性為焊縫開(kāi)裂的主要因素。


解決應(yīng)力、拘束力、剛性造成焊縫開(kāi)裂比較有效的辦法是:采取固定焊、分散焊。


所謂固定焊:先將焊件的全部焊縫,或是重要部位焊縫,先采取小電流、窄焊道、短距離焊,全部固定住。這樣使焊件不易產(chǎn)生較大應(yīng)力。


即便在焊件各處都固定住,但也不可在同一位置順序向前,更不可采取大電流并采用大規(guī)格焊條。應(yīng)換位置焊,不使其局部位置產(chǎn)生過(guò)大熱量。有拘束力和剛性結(jié)構(gòu)可以采取同樣的方法解決。


所謂分散焊,這對(duì)大型結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)決不可在同一位置順序焊,應(yīng)當(dāng)調(diào)換位置進(jìn)行焊。


對(duì)大型結(jié)構(gòu)不僅得先固定焊,再采取分散焊,第一焊道也不可用大電流和大規(guī)格焊條。對(duì)整體大結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)全部焊縫自始至終都得分散焊,不然,雖然焊縫不開(kāi)裂,但殘留應(yīng)力太大。


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