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不锈钢焊管出现裂纹的原因及预防措施

[ 发布日期:2018-10-15 11:12:06 点击:1354 来源:洛阳市安泽物资有限公司 【打印此文】 【关闭窗口】]

裂纹是焊接结构中最危险的一种缺陷,不但会使产品报废,甚至可能引起严重的事故。不锈钢焊管裂纹按其产生的温度和时间的不同可分为冷裂纹、热裂纹和再热裂纹;按其产生的部位不同可分为纵裂纹、横裂纹、焊根裂纹、弧坑裂纹、熔合线裂纹及热影响区裂纹等。


一、热裂纹

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间所产生的焊接裂纹称为热裂纹。它是一种不允许存在的危险焊接缺陷。根据焊管热裂纹产生的机理、温度区间和形态,热裂纹又可分成结晶裂纹、高温液化裂纹和高温低塑性裂纹。


产生原因:主要是熔池金属中的低熔点共晶物和杂质在结晶过程中,形成严重的晶内和晶间偏析,同时在焊接应力作用下.沿着晶界被拉开,形成热裂纹。热裂纹一般多发生在奥氏体不锈钢、镍合金和铝合金中。低碳钢焊接时一般不易产生热裂纹,但随着钢的含碳量增高,热裂倾向也增大。


防止措施:严格地控制不锈钢焊接管及焊接材料的硫、磷等有害杂质的含量,降低热裂纹的敏感性;调节焊缝金属的化学成分,改善焊缝组织,细化晶粒,提高塑性,减少或分散偏析程度;采用碱性焊接材料,降低焊缝中杂质的含量,改善偏析程度;选择合适的焊接工艺参数,适当地提高焊缝成形系数,采用多层多道排焊法;断弧时采用与母材相同的引出板,或逐渐灭弧,并填满弧坑,避免在弧坑处产生热裂纹。


不锈钢加工


二、冷裂纹

焊接接头冷却到较低温度下(对于钢来说在M。温度以下)产生的裂纹称为冷裂纹。冷裂纹可在焊后立即出现,也有可能经过一段时间(几小时、几天甚至更长时间)才出现,这种裂纹又称延迟裂纹,它是冷裂纹中比较普遍的一种形态,具有更大的危险性。


产生原因:马氏体转变而形成的淬硬组织、拘束度大而形成的焊接残余应力和残留在焊缝中的氢是产生冷裂纹的三大要素。


防止措施:选用低氢型焊接材料,使用前严格按照说明书的规定进行烘焙;焊前清除焊件上的油污、水分,减少焊缝中氢的含量;选择合理的焊接工艺参数和热输入,减少焊缝的淬硬倾向;焊后立即进行消氢处理,使氢从焊接接头中逸出;对于淬硬倾向高的不锈钢焊接管,焊前预热、焊后及时进行热处理,改善接头的组织和性能;采用降低焊接应力的各种工艺措施。


三、再热裂纹

焊后,不锈钢焊接管在一定温度范围内再次加热(消除应力热处理或其他加热过程)而产生的裂纹叫做再热裂纹。


产生原因:再热裂纹一般发生在含钒、铬、钼、硼等合金元素的低合金高强度钢、珠光体耐热钢及不锈钢中,经受一次焊接热循环后,再加热到敏感区域(550~ 650)而产生的。裂纹大多起源于焊接热影响区的粗晶区。再热裂纹大多数产生于不锈钢焊接管和应力集中处,多层焊时有时也会产生再热裂纹。


防止措施:在满足设计要求的前提下,选择低强度的焊接材料,使焊缝强度低于母材,应力在焊缝中松弛,避免热影响区产生裂纹;尽量减少焊接残余应力和应力集中;控制焊管焊接热输入,合理地选择预热和热处理温度,尽可能地避开敏感区。

 

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