補充內(nèi)容——焊接缺陷ppt課件

1、第一節(jié) 概述優(yōu)質(zhì)的焊接接頭應(yīng)具備兩個條件：一是運用性能不低于母材；二是沒有技術(shù)條件中規(guī)定不允許存在的缺陷。焊接過程中，在焊接接頭中產(chǎn)生的金屬不延續(xù)、不致密或銜接不良的景象，叫做焊接缺陷。焊接缺陷的種類很多，有些是因施焊中操作不當(dāng)或焊接參數(shù)不正確所呵斥，如咬邊、焊穿、焊縫尺寸缺乏、末焊透等，有些是由于化學(xué)冶金、凝固或固態(tài)相變過程的產(chǎn)物而呵斥的，如氣孔、夾雜和裂紋等。這些缺陷與母材、焊接資料的化學(xué)成分有親密關(guān)系，因此稱之為焊接冶金缺陷。本部分內(nèi)容重點引見常見焊接冶金缺陷中的裂紋特征、產(chǎn)生緣由及防止措施。第七章第七章 焊接缺陷焊接缺陷一、結(jié)晶裂紋的構(gòu)成機理 有的結(jié)晶裂紋是沿焊縫中心縱向開裂，也有沿焊

2、縫中的樹枝晶之間界面處發(fā)生和開展的結(jié)晶裂紋，有時也發(fā)生在焊縫內(nèi)部兩個樹枝狀晶體之間，這闡明在結(jié)晶過程中晶界是最薄弱的部位。第二節(jié)第二節(jié) 焊接熱裂紋焊接熱裂紋 由于先結(jié)晶的固相金屬較純，后結(jié)晶的金屬含雜質(zhì)多，并富集在晶界。這些雜質(zhì)容易構(gòu)成低的熔點的共晶，最后被推向晶界，在晶粒之間構(gòu)成一個液態(tài)薄膜。假設(shè)此時有拉伸應(yīng)力存在就會產(chǎn)生裂紋圖5-16。結(jié)晶裂紋的構(gòu)成機理結(jié)晶裂紋的構(gòu)成機理1 產(chǎn)生熱裂紋的緣由是晶間存在液態(tài)薄膜和在凝固過程中存在拉伸應(yīng)力。 在整個結(jié)晶過程中，從液到固可分為三個階段：1液固階段液多于固 液態(tài)金屬可在固態(tài)金屬中自在流動，此時既使有拉伸應(yīng)力也不會產(chǎn)生裂紋。結(jié)晶裂紋的構(gòu)成機理結(jié)晶裂紋

3、的構(gòu)成機理22固液階段固多于液 隨著固態(tài)金屬量添加，剩余的液態(tài)金屬多為低熔點共晶，流動也發(fā)生困難，這時假設(shè)有拉伸應(yīng)力產(chǎn)生的小裂紋無法靠液態(tài)金屬填充，成為一個“裂紋源。此階段也叫“脆性溫度區(qū)。結(jié)晶裂紋的構(gòu)成機理結(jié)晶裂紋的構(gòu)成機理33完全凝固階段 完全凝固后金屬有較好的強度和塑性，既使有拉伸應(yīng)力也難以產(chǎn)生裂紋。1 冶金要素對結(jié)晶裂紋的影響 影響要素有相圖類型、化學(xué)成分、結(jié)晶組織形狀。二、二、 結(jié)晶裂紋的影響要素結(jié)晶裂紋的影響要素 產(chǎn)生熱裂紋必需具備冶金要素成分、偏析和力的要素金屬熱物理性質(zhì)、焊件拘謹(jǐn)度、焊接工藝等。 相圖的結(jié)晶溫度區(qū)間越大即液態(tài)存在的時間越長，產(chǎn)生熱裂紋的能夠性越大圖519。 影響

4、相圖結(jié)晶溫度區(qū)間大小與合金的含量有關(guān)。1 相圖類型和結(jié)晶溫度區(qū)的大小相圖類型和結(jié)晶溫度區(qū)的大小1 由于焊接是在非平衡條件下結(jié)晶，結(jié)晶溫度區(qū)間要偏離平衡條件下的結(jié)晶溫度區(qū)間，因此最大結(jié)晶裂紋能夠發(fā)生在低合金含量區(qū)圖519虛線。 各種形狀圖對產(chǎn)生結(jié)晶裂紋傾向的規(guī)律圖520。相圖類型和結(jié)晶溫度區(qū)的大小相圖類型和結(jié)晶溫度區(qū)的大小2 對凝固溫度范圍的影響； 對構(gòu)成低熔點相的影響尤其是S、P。 對產(chǎn)生結(jié)晶裂紋的影響比較大的合金是一些能構(gòu)成低熔點共晶的合金元素，熔點越低、數(shù)量越大，裂紋傾向越大。2合金要素對產(chǎn)生結(jié)晶裂紋的影響合金要素對產(chǎn)生結(jié)晶裂紋的影響11 硫、磷：S、P可擴展Fe的結(jié)晶區(qū)間圖521，并能與

5、Fe構(gòu)成多種低熔點共晶。合金要素對產(chǎn)生結(jié)晶裂紋的影響合金要素對產(chǎn)生結(jié)晶裂紋的影響22碳：碳在相中的溶解度大于相表54， 所以含碳0.4時，容易構(gòu)成硅酸鹽夾雜，呵斥裂紋源，從而添加裂紋傾向。合金要素對產(chǎn)生結(jié)晶裂紋的影響合金要素對產(chǎn)生結(jié)晶裂紋的影響65鈦、鋯、稀土：Ti、Zr、RE脫硫的效果比Mn好得多，有良好的消除結(jié)晶裂紋作用，但它們也是強脫氧元素。 氧化稀土也有脫硫作用。6鎳：Ni和S構(gòu)成低熔點共晶NiS2 645，易于引起結(jié)晶裂紋。7銅：銅易引起熱裂紋，如黃銅釬焊20鋼引起的裂紋。合金要素對產(chǎn)生結(jié)晶裂紋的影響合金要素對產(chǎn)生結(jié)晶裂紋的影響7 焊縫晶粒大小、形狀和方向?qū)沽研杂泻艽笥绊憽＞ЯＴ酱?/p>

6、大、柱狀晶方向越明顯，產(chǎn)生結(jié)晶裂紋的傾向就越大。所以細(xì)化晶粒有利于突破液膜的延續(xù)性，是減小結(jié)晶裂紋的有效措施。3結(jié)晶組織對結(jié)晶裂紋的影響結(jié)晶組織對結(jié)晶裂紋的影響11 冶金要素1控制焊縫中硫、磷、碳等有害雜質(zhì)含量盡量減少低熔點共晶的數(shù)量。S、P的最大含量取決于被焊金屬，普通低碳鋼、低合金鋼S、P0.05，高合金鋼0.04，不銹鋼或R crR就可以以為是平安的。2 拘謹(jǐn)應(yīng)力影響拘謹(jǐn)應(yīng)力影響1 在焊后冷卻過程中，除一部分氫從外表逸出外，還向熱影響區(qū)方向分散。在分散過程中，在一些塑性應(yīng)變和微觀缺陷部位發(fā)生氫聚集應(yīng)力集中高的部位的氫濃度高于平均值的5倍多，使這個部位很快到達臨界氫濃度。3 氫的影響氫在焊

7、縫中的行為氫的影響氫在焊縫中的行為1 采用軟質(zhì)焊縫、改動坡口的方式防止有應(yīng)力集中的部位，如圓滑過渡和預(yù)熱、后熱等措施均可降低氫的聚集。氫的影響氫在焊縫中的行為氫的影響氫在焊縫中的行為2 氫常在熔合區(qū)附近聚集，而且在焊后最初10分鐘內(nèi)聚集速度最快。1 焊接線能量：過大線能量E引起近縫區(qū)晶粒粗大，降低抗裂性能，尤其是有粗大M體時更有害。但對于低碳低合金鋼適當(dāng)增大線能量是有利的。線能量過小易使熱影響區(qū)淬硬，也不利于氫逸出。 焊接工藝對冷裂紋的影響焊接工藝對冷裂紋的影響1預(yù)熱可以有效防止冷裂紋，但溫度過高會添加附加應(yīng)力因是部分加熱，反而添加冷裂傾向。所以預(yù)熱溫度主要是從降低冷速，減小淬硬傾向思索。低合

8、金高強鋼的預(yù)熱溫度閱歷公式為： T = 324Pcm + 17.7H + 0.14b + 4.722142 預(yù)熱溫度1 由于冷裂紋存在埋伏期，所以要在裂紋產(chǎn)生前要進展加熱處置。尤其是對不預(yù)熱的焊件，后熱處置要及時，溫度要高。 后熱處置的有利作用：1改善組織，提高韌性，減小淬硬性；2減低剩余應(yīng)力；3消除分散氫；4降低預(yù)熱溫度表512。3 焊后熱處置焊后熱處置1表 5-12 預(yù)熱溫度（HT80,E=17Kj/） 板 厚 8 (mm) 是否進 行后熱 25 2538 3850 不進行后熱 進行后熱 165 75 180 85 200 90 后一道焊縫對前一道焊縫進展了熱處置，有利于氫的逸出，組織的改善，可防止冷裂紋產(chǎn)生。但要在第一層焊縫尚未產(chǎn)生根部裂紋的埋伏期內(nèi)完成第二道焊接。4 多層焊多層焊 根據(jù)鋼的冷裂紋敏感性Pw，焊的層數(shù)越多，預(yù)熱溫度越低圖571。1冶金方面：1采用低碳微量合金元素強化，既提高強度，又保證金屬有一定的韌性。2采用高質(zhì)量鋼降低S、P、O、N雜質(zhì)含量