焊接原理PPT电子教案课件-第六章 焊接裂纹.ppt

图6-9 金属强度随 温度的变化和拉伸应力的关系 降低焊接应力的方法 ① 焊接工艺参数 [日]TH80试验结果 a. v 一定时，↑q/v，熔池↑ 应力↑，晶粒粗大，易裂 (图6-10） ——生产中用↓q/v 来↓应力集中， ↓裂纹 b. q/v一定时， ↑v，应力↑ 易形成对接面， ↑裂纹 c. Ψ=B/H (图6-11） ——尽量用平焊和船形焊，避免角焊缝 C%一定时， ↑Ψ，裂纹↓； Ψ一定时， ↑ C% ，裂纹↑ 当C%0.6%时，无论怎样调整Ψ都无法消除裂纹 ② 预热 (图6-12） a. ↓应力； b. ↓偏析 ③ 焊接顺序 处于较小拘束下焊接，↓应力 分散焊、对称焊、短续焊 等 q/v v 裂 不裂 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 C% ψ 1.2 0.6 不裂 裂 图6－10 图6－11 0 0.2 0.3 0.4 0.5 C% T0 500 400 300 200 100 不裂 裂 图6－12 3.预防结晶裂纹的措施： 冶金因素 1）控制焊缝中硫、磷、碳等有害杂质的含量。 2）改善焊缝凝固结晶形态、细化晶粒。 工艺因素方面 1）焊接工艺参数 2）接头形式 3）焊接次序 4）焊前预热 二、焊接冷裂纹 焊接冷裂纹: Cold cracking 冷裂纹是焊后冷至较低温度下产生的比较普遍的一种裂纹。 延迟裂纹delayed cracking，氢致裂纹 hydrogen induced/assisted racking 一、焊接冷裂纹分类： 1. 淬硬脆化裂纹 2. 低塑性脆化裂纹 3. 层状撕裂 4. 应力腐蚀裂纹 1. 淬硬脆化裂纹 (淬火裂纹) 一些淬硬倾向很大的钢种，冷却时马氏体相变而产生脆性，在拘束应力导致的开裂. 产生合金： 含碳较高的Ni-Cr-Mo钢、马氏体不锈钢、工具钢、异种钢等. 产生部位： 热影响区、焊缝. 采用较高的预热温度和使用高韧性的焊条，可基本防止裂纹. 属于冷裂纹，无延迟现象。 焊接某些塑性较低的材料，在冷至低温时，由于收缩力而引起的应变超过了材质本身所具有的塑性储备或材质变脆而产生的裂纹，称为低塑性脆化裂纹。 铸铁补焊、堆焊硬质合金和焊接高铬合金时，会出现低塑性脆化裂纹。 2.低塑性脆化裂纹 焊接构件（容器、管道等）在腐蚀介质和拉伸应力的共同作用下产生一种延迟破坏的现象，称为应力腐蚀裂纹(Stress Corrosion Cracking)，简称SCC裂纹。 产生合金： 一般情况下，低碳钢、低合金钢、不锈钢、铝合金、黄钢、镍基合金等，SCC裂纹大多属于晶间断裂性质，少数也有穿晶断裂。 断口形貌： 典型脆性断口。 影响因素： 结构的材质，腐蚀介质的种类、结构的形状、受力状态、制造和焊接工艺、焊接材料及消除应力的程度等。 应力腐蚀裂纹是在服役过程中产生的，因此会带来更大的危害性。 3.应力腐蚀裂纹 4.层状撕裂 大型厚壁结构，在焊接过程中会沿钢板的厚度方向出现较大的拉伸应力，如果钢中有较多的夹杂，沿钢板轧制方向出现台阶状的裂纹，称为层状撕裂(Lamellar Tear)。 1）层状撕裂的特征 一般在钢材表面上难以发现，即使用超声探伤检测合格的钢板，仍可能经焊接后出现层状撕裂。 主要发生在低合金高强钢的厚板焊接结构中，难以修复。 层状撕裂是一种内部沿轧向的阶梯状应力开裂，由平行于轧向的平台和大体垂直于平台的剪切壁组成。 常出现在T形接头、角接头和十字接头中。一般对接接头很少出现，但在焊趾和焊根处由于冷裂的诱发