第三章 压力容器缺陷与破坏形式(1).ppt

第三章 压力容器缺陷与破坏形式 四、夹渣和气孔 1、夹渣 夹渣是指焊后熔渣存在焊缝中的现象。 （1）夹渣的分类 1）金属夹渣； 2）非金属夹渣。 （2）夹渣的分布与形状 有单个点状夹渣，条状夹渣，链状夹渣和密集夹渣。 第三章 压力容器缺陷与破坏形式 （3）夹渣产生的原因 1）坡口尺寸不合理； 2）坡口有污物； 3）多层焊时，层间清渣 不彻底； 第三章 压力容器缺陷与破坏形式 4）焊接线能量小； 5）焊缝散热太快，液态金属凝固过快； 6）焊条药皮，焊剂化学成分不合理，熔点过高，冶金反应不完全，脱渣性不好； 7）钨极惰性气体保护焊时，电源极性不当，电流密度大，钨极熔化脱落于溶池中； 8）手工焊时，焊条摆动不良，不利于熔渣上浮。 （4）夹渣的危害 点状夹渣的危害与气孔相似，带有尖角的夹渣会产生尖端应力集中，尖端还会发展为裂纹源，危害较大。 第三章 压力容器缺陷与破坏形式 2、气孔 气孔是指焊接时，溶池中的气体未在金属凝固前溢出，残存于焊缝之中所形成的空穴。其气体可能是溶池从外界吸收的，也可能是焊接冶金过程中反应生成的。 （1）气孔的分类 气孔从其形状上分，有球形、条虫状气孔；从数量上可分为单个气孔和群状气孔。按气孔内气体成分分类，有氢气孔、氮气孔、二氧化碳气孔、一氧化碳气孔、氧气孔等。熔焊气孔多为氢气孔和一氧化碳气孔。 第三章 压力容器缺陷与破坏形式 第三章 压力容器缺陷与破坏形式 （2）气孔的形成机理 常温固态金属中气体的溶解度只有高温液态金属中气体溶解度的几十分之一至几百分之一，溶池金属在凝固过程中，有大量的气体要从金属中逸出来。当凝固速度大于气体逸出速度时，就形成气孔。 （3）产生气孔的主要原因 母材或填充金属表面有锈、油污等，焊条及焊剂未烘干会增加气孔量，因为锈、油污及焊条药皮、焊剂中的水分在高温下分解为气体，增加了金属中气体的含量。焊接线能量过小，溶池冷却速度大，不利于气体逸出。焊缝金属脱氧不足也会增加氧气孔。 第三章 压力容器缺陷与破坏形式 （4）气孔的危害 气孔减少了焊缝的有效 截面积，使焊缝疏松，从而 降低了接头的强度，降低塑 性，还会引起泄露。气孔也 是引起应力集中的因素。氢 气孔还可能促成冷裂纹。 第三章 压力容器缺陷与破坏形式 （5）防止气孔的措施 1）清除焊丝，工作坡口及其附近表面的油污、铁锈、水分和杂物； 2）采用碱性焊条、焊剂，并彻底烘干。 3）采用直流反接并用短电弧施焊； 4）焊前预热，减缓冷却速度。 第三章 压力容器缺陷与破坏形式 五、组织缺陷 组织缺陷是难于发现而又十分危险的缺陷,如处理不当，对压力容器结构完整性影响很大。 （1）过热 （2）过烧 （3）疏松 熔合区 热影响区 热应变脆化区 焊缝金属 第三章 压力容器缺陷与破坏形式 焊趾：焊缝表面与母材交界处。焊根：焊缝背面与母材的交界处。对接焊指焊缝反面的根部，角焊缝指焊缝形成直角三角形的那个直角点。 第三章 压力容器缺陷与破坏形式 第三章 压力容器缺陷与破坏形式 第三章 压力容器缺陷与破坏形式 第一节 压力容器制造过程中产生缺陷的主要类型 一、焊接裂纹 1、裂纹的分类 裂纹是在应力和应变下金属的线性局部破裂。 按其在焊缝处产生部位的不同分为纵向裂纹、横向裂纹、根部裂纹、弧坑裂纹、热影响区裂纹、显微裂纹等,其焊接裂纹的主要类型如图所示。 纵向裂纹的走向沿着焊缝方向；横向裂纹的走向则垂直于焊缝方向；根部裂纹产生于焊缝底部与基本金属(母材)连接处；弧坑裂纹产生于焊缝收尾时的下凹处；热影响区裂纹是产生于焊接热影响区的裂纹。 焊接裂纹类型 第三章 压力容器缺陷与破坏形式 从产生温度上看，裂纹可分为两类： （1）热裂纹 （2）冷裂纹 根据裂纹尺寸大小，分为三类： （1）宏观裂纹：肉眼可见的裂纹； （2）微观裂纹：在显微镜下才能发现； （3）超显微裂纹：在高倍数显微镜下才能发现，一般指晶间裂纹和晶内裂纹。 第三章 压力容器缺陷与破坏形式 2、热裂纹 热裂纹一般指焊缝开始结晶凝固到相变之前这一段时间和温度区间所产生的裂纹,也叫高温裂纹。 热裂纹经常发生在焊缝中,有时也出现于热影响区。焊缝中的热裂纹有纵向裂纹、横向裂纹、根部裂纹、弧坑裂纹。 热影响区的热裂纹也有纵向裂纹及横向裂纹之分。热裂纹一般是沿晶间开裂的,故又称晶间裂纹。 第三章 压力容器缺陷与破坏