焊接过程中出现延迟裂纹由这几种情况形成

2020-01-15 14:31:09 晶肖


焊接出现裂纹的形式有很多种,其中常见的延迟裂纹有以下三种形式:

1)焊趾裂纹起源于母材与焊缝的交界处,具有明显的应力集中。 裂纹的发展趋势往往是平行于焊缝,一般从焊趾表面延伸到母材深度。

2)焊缝管道下的裂纹,往往发生在硬化倾向较大、氢含量较高的焊缝受热影响地区。一般情况下,裂纹打击与融合线平行。

3)根部裂纹,这种裂纹是一种较为常见的延迟裂纹形式,主要表现在氢含量高、预热温度不够的情况下。这种裂纹类似于焊趾裂纹,起源于焊缝根部应力集中最大的位置。根裂纹可能发生在热影响区的粗段或焊缝金属中。

硬化钢的倾向,焊接头的氢含量和它的分布,以及关节受到束缚应激状态三个主要因素冷焊接高强度钢时开裂。在某些条件下这三个因素是相互关联和相互加强。

钢的硬化趋势主要取决于化学成份、板厚、焊接工艺和冷却条件。 焊接时,钢的硬化趋势越大,越容易产生裂纹。 为什么钢的硬化会导致开裂? 可以用两种方式来概括。

一:形成脆的马氏体 - 马氏体过饱和碳的固体溶液中的铁ɑ碳原子存在于来自其平衡位置中的铁原子的晶格间,有一个更大的晶格畸变,造成了硬化的状态的组织。特别地焊接条件,加热温度是在焊接区附近高,奥氏体晶粒生长严重冷却迅速时,粗粗大的奥氏体转化为马氏体。可以知道从金属,硬而脆的马氏体组织,当发生断裂时较低的能量消耗的强度的理论,焊接头马氏体存在时,裂缝形成并容易地扩展。

二:硬化产生了更多的晶格缺陷——热不平衡条件下的大量晶格缺陷.这些晶格缺陷主要是空位和位错。随着焊接热影响区热应变的增加,在应力和热不平衡条件下,空位和位错都会移动和聚集,当它们的浓度达到一定临界值时,就会形成裂纹源。在应力的不断作用下,宏观裂纹将通过不断扩展而形成..

氢是高强度钢的焊接冷开裂的重要因素之一,和延迟特性,因此称为在氢致开裂延迟文档的数量为“致开裂氢。”实验研究已经表明,较高的高强度钢中的氢含量的焊接头,更大的灵敏度到破解,当本地区域中的氢含量达到临界值时,开始出现裂缝,该值称为临界裂纹氢含量。



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