焊接缺陷与检验.ppt

(1)冶金措施 1)改进母材的化学成分，采用低碳多种微量元素的强化方式;精炼降低杂质； 2)严格控制氢的来源，工件表面清理；焊条、焊剂烘干； 3)适当提高焊缝韧性，在焊缝金属中适当加入钛、铌、钼、钒、硼、碲及稀土等微量元素,提高焊缝的韧性；用奥氏体不锈钢焊条焊接易淬硬钢； 4)选用低氢的焊接材料； (2)工艺措施 1)适当预热； 2)严格控制焊接热输入，除预热外可适当增大热输入； 3)焊后低温热处理，使氢逸出，降低残余应力，改善组织； 4)采用多层焊，使前层的氢逸出，并使前层热影响区淬硬层软化； 5)合理安排焊缝及焊接次序。 4.3.4 其他裂纹的形成与控制 1.再热裂纹 (1)再热裂纹的形成机理 再热裂纹的产生是由晶界优先滑动导致微裂(形核)而发生和扩展的。在焊后热处理时，残余应力松弛过程中，粗晶区应力集中部位的晶界滑动变形量超过了该部位的塑性变形能力，就会产生再热裂纹。即 e ＞ ecr 晶内沉淀强化理论 再热使晶内析出碳、氮化物，使晶内强化。 晶界杂质析集弱化理论 再热使P、S、Sb、Sn、As等杂质向晶界析集。 蠕变断裂理论（楔形开裂模型） 点阵空位在应力和温度作用下，能发生运动，聚集到一定数量，在应力作用下，晶界的接合面会遭到破坏，直至扩大而形成裂纹。 (2)再热裂纹的防止措施 优先选用含沉淀强化元素少的钢种；严格限制母材和焊缝中的杂质含量；避免过大的热输入使晶粒粗化；预热和后热；增大焊缝的塑性和韧性；尽量降低残余应力。 2.层状撕裂 (1)层状撕裂的形成机理 平行于轧制方向夹杂物的存在； 母材的性能（塑性、韧性）； Z向拘束应力。 (2)层状撕裂的防止措施 选用抗层状撕裂的钢材； 减小Z向应力和应力集中（右上图）。 3. 应力腐蚀裂纹 (1)应力腐蚀裂纹的形成机理 活化通路应力腐蚀理论 腐蚀电池是一个大阴极和小阳极时， 阳极的溶解表现为集中性腐蚀损伤。只要在腐蚀过程中，阳极始终保持处 于裂纹的最前沿，裂尖处于活化状态而不钝化，其他部位（裂纹端口两侧）发生钝化，使裂纹一直向前发展至断裂。 应变产生活性通道应力腐蚀理论 钝化膜在应力作用下发生破裂，裂隙处暴露出的金属成为活化阳极，发生溶解。在腐蚀过程中，钝化膜破裂的同时又发生破裂钝化膜的修复，在连续发生应变的条件下修复的钝化膜又遭破坏，以致继续腐蚀。 氢脆型应力腐蚀理论 腐蚀电池是一个由小阴极和大阳极组成，大阳极发生溶解，表现为均匀性腐蚀。小阴极区如果发生析氢，将发生阴极区金属的集中性渗氢，在持续载荷作用下导致脆断，应力腐蚀就会顺利发展。随着裂纹的出现，裂纹尖端应力、应变集中促进金属中氢向裂纹尖端聚集，最终导致应力腐蚀断裂。 (2)应力腐蚀裂纹的防止措施 应力腐蚀的形成必须同时具有三个因素的综合作用,即材质、介质和拉应力。因此，应从三方面的影响因素着手，从产品结构设计、安装施工到生产管理各个环节采取相应措施。 材质：采用双相不锈钢材料； 选择与母材的化学成分和组织基本一致的焊材（等成分原则）； 介质：必须具体考虑介质对母材腐蚀的可能性，为了减轻或消除特定环境中的应力腐蚀，可在介质中加缓蚀剂。也可采用表面处理技术，在构件表面制备牺牲阳极涂层或物理隔离涂层。 应力：焊接过程中选择合理的接头形式，减小残余应力； 正确的焊接顺序； 合适的热输入； 焊后可以进行进行消除应力处理。 二、焊接质量检验 （一）焊前检查 母材与焊材；设备与工装；坡口制备；焊工水 平；技术文件等； （二）施焊过程中的检查 焊接及相关工艺执行情况；设备运行 情况；结构与焊缝尺寸等； （三）焊后检验 是保证合格产品出厂的重要措施 外观检查； 内部探伤：ｘ射线探伤、 γ射线探伤、超声波探伤等； 近表面缺陷探伤：磁粉探伤、渗透探伤等； 渗漏检测：水压试验、气压试验等； 力学性能测试； 金相组织分析； 化学成分分析。 三、无损探伤 1.射线探伤 探伤原理 x 射线和γ射线都是电