补充内容——焊接缺陷ppt课件

1、第一节 概述优质的焊接接头应具备两个条件：一是运用性能不低于母材；二是没有技术条件中规定不允许存在的缺陷。焊接过程中，在焊接接头中产生的金属不延续、不致密或衔接不良的景象，叫做焊接缺陷。焊接缺陷的种类很多，有些是因施焊中操作不当或焊接参数不正确所呵斥，如咬边、焊穿、焊缝尺寸缺乏、末焊透等，有些是由于化学冶金、凝固或固态相变过程的产物而呵斥的，如气孔、夹杂和裂纹等。这些缺陷与母材、焊接资料的化学成分有亲密关系，因此称之为焊接冶金缺陷。本部分内容重点引见常见焊接冶金缺陷中的裂纹特征、产生缘由及防止措施。第七章第七章 焊接缺陷焊接缺陷一、结晶裂纹的构成机理 有的结晶裂纹是沿焊缝中心纵向开裂，也有沿焊

2、缝中的树枝晶之间界面处发生和开展的结晶裂纹，有时也发生在焊缝内部两个树枝状晶体之间，这阐明在结晶过程中晶界是最薄弱的部位。第二节第二节 焊接热裂纹焊接热裂纹 由于先结晶的固相金属较纯，后结晶的金属含杂质多，并富集在晶界。这些杂质容易构成低的熔点的共晶，最后被推向晶界，在晶粒之间构成一个液态薄膜。假设此时有拉伸应力存在就会产生裂纹图5-16。结晶裂纹的构成机理结晶裂纹的构成机理1 产生热裂纹的缘由是晶间存在液态薄膜和在凝固过程中存在拉伸应力。 在整个结晶过程中，从液到固可分为三个阶段：1液固阶段液多于固 液态金属可在固态金属中自在流动，此时既使有拉伸应力也不会产生裂纹。结晶裂纹的构成机理结晶裂纹

3、的构成机理22固液阶段固多于液 随着固态金属量添加，剩余的液态金属多为低熔点共晶，流动也发生困难，这时假设有拉伸应力产生的小裂纹无法靠液态金属填充，成为一个“裂纹源。此阶段也叫“脆性温度区。结晶裂纹的构成机理结晶裂纹的构成机理33完全凝固阶段 完全凝固后金属有较好的强度和塑性，既使有拉伸应力也难以产生裂纹。1 冶金要素对结晶裂纹的影响 影响要素有相图类型、化学成分、结晶组织形状。二、二、 结晶裂纹的影响要素结晶裂纹的影响要素 产生热裂纹必需具备冶金要素成分、偏析和力的要素金属热物理性质、焊件拘谨度、焊接工艺等。 相图的结晶温度区间越大即液态存在的时间越长，产生热裂纹的能够性越大图519。 影响

4、相图结晶温度区间大小与合金的含量有关。1 相图类型和结晶温度区的大小相图类型和结晶温度区的大小1 由于焊接是在非平衡条件下结晶，结晶温度区间要偏离平衡条件下的结晶温度区间，因此最大结晶裂纹能够发生在低合金含量区图519虚线。 各种形状图对产生结晶裂纹倾向的规律图520。相图类型和结晶温度区的大小相图类型和结晶温度区的大小2 对凝固温度范围的影响； 对构成低熔点相的影响尤其是S、P。 对产生结晶裂纹的影响比较大的合金是一些能构成低熔点共晶的合金元素，熔点越低、数量越大，裂纹倾向越大。2合金要素对产生结晶裂纹的影响合金要素对产生结晶裂纹的影响11 硫、磷：S、P可扩展Fe的结晶区间图521，并能与

5、Fe构成多种低熔点共晶。合金要素对产生结晶裂纹的影响合金要素对产生结晶裂纹的影响22碳：碳在相中的溶解度大于相表54， 所以含碳0.4时，容易构成硅酸盐夹杂，呵斥裂纹源，从而添加裂纹倾向。合金要素对产生结晶裂纹的影响合金要素对产生结晶裂纹的影响65钛、锆、稀土：Ti、Zr、RE脱硫的效果比Mn好得多，有良好的消除结晶裂纹作用，但它们也是强脱氧元素。 氧化稀土也有脱硫作用。6镍：Ni和S构成低熔点共晶NiS2 645，易于引起结晶裂纹。7铜：铜易引起热裂纹，如黄铜钎焊20钢引起的裂纹。合金要素对产生结晶裂纹的影响合金要素对产生结晶裂纹的影响7 焊缝晶粒大小、形状和方向对抗裂性有很大影响。晶粒越粗

6、大、柱状晶方向越明显，产生结晶裂纹的倾向就越大。所以细化晶粒有利于突破液膜的延续性，是减小结晶裂纹的有效措施。3结晶组织对结晶裂纹的影响结晶组织对结晶裂纹的影响11 冶金要素1控制焊缝中硫、磷、碳等有害杂质含量尽量减少低熔点共晶的数量。S、P的最大含量取决于被焊金属，普通低碳钢、低合金钢S、P0.05，高合金钢0.04，不锈钢或R crR就可以以为是平安的。2 拘谨应力影响拘谨应力影响1 在焊后冷却过程中，除一部分氢从外表逸出外，还向热影响区方向分散。在分散过程中，在一些塑性应变和微观缺陷部位发生氢聚集应力集中高的部位的氢浓度高于平均值的5倍多，使这个部位很快到达临界氢浓度。3 氢的影响氢在焊

7、缝中的行为氢的影响氢在焊缝中的行为1 采用软质焊缝、改动坡口的方式防止有应力集中的部位，如圆滑过渡和预热、后热等措施均可降低氢的聚集。氢的影响氢在焊缝中的行为氢的影响氢在焊缝中的行为2 氢常在熔合区附近聚集，而且在焊后最初10分钟内聚集速度最快。1 焊接线能量：过大线能量E引起近缝区晶粒粗大，降低抗裂性能，尤其是有粗大M体时更有害。但对于低碳低合金钢适当增大线能量是有利的。线能量过小易使热影响区淬硬，也不利于氢逸出。 焊接工艺对冷裂纹的影响焊接工艺对冷裂纹的影响1预热可以有效防止冷裂纹，但温度过高会添加附加应力因是部分加热，反而添加冷裂倾向。所以预热温度主要是从降低冷速，减小淬硬倾向思索。低合

8、金高强钢的预热温度阅历公式为： T = 324Pcm + 17.7H + 0.14b + 4.722142 预热温度1 由于冷裂纹存在埋伏期，所以要在裂纹产生前要进展加热处置。尤其是对不预热的焊件，后热处置要及时，温度要高。 后热处置的有利作用：1改善组织，提高韧性，减小淬硬性；2减低剩余应力；3消除分散氢；4降低预热温度表512。3 焊后热处置焊后热处置1表 5-12 预热温度（HT80,E=17Kj/） 板 厚 8 (mm) 是否进 行后热 25 2538 3850 不进行后热 进行后热 165 75 180 85 200 90 后一道焊缝对前一道焊缝进展了热处置，有利于氢的逸出，组织的改善，可防止冷裂纹产生。但要在第一层焊缝尚未产生根部裂纹的埋伏期内完成第二道焊接。4 多层焊多层焊 根据钢的冷裂纹敏感性Pw，焊的层数越多，预热温度越低图571。1冶金方面：1采用低碳微量合金元素强化，既提高强度，又保证金属有一定的韧性。2采用高质量钢降低S、P、O、N杂质含量