不锈钢热裂纹产生的原因热裂纹产生的原因及防治方法

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2021-06-10 20:42:05 来源：朵拉利品网

1, 热裂纹产生的原因及防治方法

热裂纹
在焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹。
1）热裂纹的形成
在焊缝金属中的热裂纹也称为凝固裂纹。由于被焊接的材料大多都是合金，而合金凝固自开始到最终结束，是在一定的温度区间内进行的，，这是热裂纹产生关系到的基本原因。焊缝金属中的许多杂质的凝固温度都低于焊缝金属的凝固温度，这样首先凝固的焊缝金属把低熔点的杂质推挤到凝固结晶的晶粒边界，形成了一层液体薄膜，又因为焊接时熔池的冷却速度很大，焊缝金属在冷却的过程中发生收缩，使焊缝金属内产生拉应力，拉应力把凝固的焊缝金属沿晶粒边界拉开，又没有足够的液体金属补充时，就会形成微小的裂纹，随着温度的继续下降，拉应力增大，裂纹不断扩大，这就是凝固裂纹。
当焊缝金属中含有较多的低熔点杂质时，焊缝金属极易产生凝固裂纹，母材和焊接材料中含有害杂质，特别是硫。硫在钢中与铁化合形成硫化亚铁（FeS），硫化亚铁义与铁发牛反应形成一种共晶物质，凝固温度为988°远低丁钢铁的凝固温度，所以硫足引起钢材焊缝金属中发生凝固裂纹的最主要的元素。另外，钢材中含碳量较高时，有利于硫在晶界处富集，因而也是促进形成凝固裂纹的原因，所以采用含碳量低的焊接材料有利于防止凝固裂纹的产生。
在热影响区熔合线附近产生的热裂纹称为液化裂纹或称热撕裂。多层焊时，前一焊层的一部分即为后一焊层的热影响区，所以液化裂纹也可能在焊缝层间的融化线附近产生。液化裂纹产生的原因基本与凝固裂纹相似。这种裂纹可以成为冷裂纹的裂纹源，所以危害也很大。
热裂纹显著的特征是断面呈蓝黑色，即金属中高温被氧化的颜色。有的在热裂纹中由流入熔渣的痕迹。再者，孤坑裂纹多为热裂纹。
防止热裂纹产生的措施
①锰具有脱硫作用母材和烬接材料若含碗量及含碳量高，而含锰量不足时，易产生热裂纹。一般要求母材、焊条、焊丝的含硫量不应超过0.04% 。低碳钢和低合金网用焊条和焊丝，含碳量一般不应超过0.12%。焊条电弧焊时，正确选用焊条的型号，使用合格、优质的电焊条是防止热裂纹产生的重要措施。
②对铡性大的焊件，因焊接时立生的变形小，结果使焊接应力增大，促使热裂纹的产生。在焊接时选择合适的焊接规范，必要时应采取预热和缓冷措施，合埋地安排焊接方问和焊接顺序，以减小焊接应力。
③调整焊缝金属的合金成分，如焊接铬镍不锈钢时.适当提高焊缝金属的含铬量，可显著提高烛缝金属的抗热裂纹性能。在焊缝金属中加入可使晶粒细化的元素，如钳、钒、铁、铌、错、铝等，有利于消除集中分布的液态薄膜有效地防止热裂纹的产生。
④热裂纹板易在孤坑产生，即弧坑裂纹；焊条电弧焊时，一定要注意填满弧坑。在不加填充焊丝的钨极氩弧焊中，收弧时，焊接电流要逐渐变小，等焊接熔他的体积减少到很小时，再切断焊接电流。焊接难以消除弧坑裂纹的材料时，应使用引出板把弧坑引出。

3, 不锈钢焊接裂纹的焊补方法？形成原因？

晶间腐蚀：根据贫铬理论，焊缝和热影响区在加热到450-850℃敏化温度区时在晶界上析出碳化铬，造成贫铬的晶界，不足以抵抗腐蚀的程度。焊接时就会出现裂缝。
应力腐蚀开裂：应力腐蚀开裂是焊接接头在特定腐蚀环境下受拉伸应力作用时所产生的延迟开裂现象。奥氏体不锈钢焊接接头的应力腐蚀开裂是焊接接头比较严重的失效形式，表现为无塑性变形的脆性破坏。
焊缝金属的低温脆化：对于奥氏体不锈钢焊接接头，在低温使用时，焊缝金属的塑韧性是关键问题。此时，焊缝组织中的铁素体的存在总是恶化低温韧性。
奥氏体不锈钢通常在常温下的组织为纯奥氏体，也有一些为奥氏体+少量铁素体，这种少量铁素体有助于防止焊接热裂纹。
防止焊接裂纹措施：
尽量使焊缝金属呈双相组织，铁素体的含量控制在3-5%以下。因为铁素体能大量溶解有害的S、P杂质。
尽量选用碱性药皮的优质焊条，以限制焊缝金属中S、P、C等的含量。
采用低碳或超低碳的焊材，如A002等；采用含钛、铌等稳定化元素的焊条，如A137、A132等。
由焊丝或焊条向焊缝熔入一定量的铁素体形成元素，使焊缝金属成为奥氏体+铁素体的双相组织，（铁素体一般控制在4-12%）。
减少焊接熔池过热，选用较小的焊接电流和较快的焊接速度，加快冷却速度。
对耐晶间腐蚀性能要求很高的焊件进行焊后稳定化退火处理。
参考资料：搜狗百科-不锈钢焊材
参考资料：搜狗百科-焊接裂缝

4, 不锈钢铸件产生热裂纹的愿因

在焊接工程中，无法避免的便是裂纹，裂纹是最危险的一种缺陷，必须予以相当高的重视度。下面就详细介绍一下热裂纹和冷裂纹产生的原因。
1、冷裂纹
(1)焊缝中的冷裂当焊缝为铸铁型时，较易出现这种裂纹。
(2)热影响区的冷裂纹该种裂纹多数发生在含有较多渗碳体及马氏体的热影响区，在某些情况下也可能发生在离熔合线稍远的热影响区。
2、热裂纹
当采用低碳钢与镍基铸铁焊条冷焊时，则焊缝较易出现属于热裂纹的结晶裂纹。
冷裂纹避免措施：对焊件进行整体加热（550~700℃），使温差减小，降低焊接应力；采用加热减应区法降低补焊处所受的应力。
热裂纹避免措施：（1）通过调整焊缝化学成分，使其脆性温度区间缩小；（2）加入稀土元素，增强脱S、P反应，以及使晶粒细化等途径，以提高焊缝的抗热裂纹性能；（3）采用正确的冷焊工艺，使焊接应力降低；（4）使母材中的有害杂质较少熔入焊缝。
参考资料：搜狗百科——焊接裂纹

名词解释

裂纹

裂纹，例如：1、材料在应力或环境（或两者同时）作用下产生的裂隙；2 、裂璺；3 、瓷器在烧制时有意做成的像裂璺的花纹；4 、GB-T232-1988金属弯曲试验方法：微裂纹：长度小于2mm, 宽度小于0.2mm;裂纹；长度2-5mm, 宽度0.2-0.5mm;裂缝:长度大于5mm, 宽度大于0.5mm;开裂：全宽度上的裂缝。还有不同材料的裂纹区分等。

坡口

根据设计或工艺需要，在焊件待焊部位加工并装配成的一定几何形状的沟槽，称为坡口。

焊条

焊条（covered electrode）气焊或电焊时熔化填充在焊接工件的接合处的金属条。焊条的材料通常跟工件的材料相同。根据不同情况，电焊条有不同的分类，而按性能分类的焊条，都是根据其特殊使用性能而制造的专用焊条，如超低氢焊条、低尘低毒焊条、立向下焊条、躺焊焊条、打底层焊条、高效铁粉焊条、防潮焊条、水下焊条、重力焊条等。

1, 热裂纹产生的原因及防治方法

3, 不锈钢焊接裂纹的焊补方法？形成原因？

4, 不锈钢铸件产生热裂纹的愿因

名词解释

裂纹

坡口

焊条

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