裂纹分析报告.docVIP

焊缝裂纹产生原因分析以及预防 焊接裂纹是焊接应用中较为普遍而又十分严重的问题，下面针对最为常见的热裂纹和冷裂纹结合实际进行分析. 具体情况下产生裂纹的原因是不同的,有时可能是几种因素共同作用的结果。然而,不管是热裂纹,冷裂纹,它们都具有一个共同的规律,即、焊接时由于各种原因在熔池内部常发生变化,在一定条件下会发生作用而形成裂纹。在气保焊中我们要通过裂纹的特征来判断裂纹的类型, 热裂纹 热裂纹是在焊接高温下产生的，分为结晶裂纹，液化裂纹和多边化裂纹。主要为结晶裂纹，结晶裂纹的产生主要由以下几个方面： 1. 冶金因素方面 （1）结晶温度区的范围越大，则可增加脆性温度区的区间，增加裂纹的倾向。结晶温度区的大小与合金含量有很大的关系，即随着合金成分的增加，合金温度区间也增大。 （2）碳在钢中是影响结晶裂纹的主要因素，碳含量越大，则增加裂纹倾向，并能加剧其他元素的有害作用，硫、磷几乎在各种钢中都会增加结晶裂纹的倾向。 2. 预防措施 控制焊缝中硫、磷、碳等有害杂质含量。YJ502（E71T-1）药芯焊丝选用药芯焊丝专用冷轧钢带生产，碳、硫、磷含量很低，药粉也严格控制碳、硫、磷含量，因此焊缝熔敷金属碳含量小于0.05%，硫、磷含量也很低，大大低于国家标准规定要求，一般不会因为焊缝碳、硫、磷含量超标造成结晶裂纹。在焊接母材时，特别是焊接不同牌号、级别的钢板时，由于两种母材的合金成份等各方面有差异，尽管焊丝与母材是匹配的，但是不同母材之间、焊材和母材之间合金差异造成裂纹倾向较大，在焊接时要加强改善焊接工艺 ，防止裂纹的产生。 3. 工艺因素方面 工艺方面主要是焊接工艺参数、预热、接头型式和焊接顺序等，用工艺方法防止结晶裂纹主要是改善焊接时的应力状态。 （1）焊接工艺及工艺参数 生产经验证明，尽管在冶金因素方面做了很多努力，但采用的焊接工艺和规范不当时，同样也会产生裂纹，因此必须重视焊接工艺。适当增加焊接线能量和提高预热温度，即可减小焊缝金属的应变率，从而降低结晶裂纹的倾向，但增加线能量会使近缝区的金属过热，提高预热温度又会恶化劳动条件，所以采用这种方法受到限制。 （2）焊接接头形式不同，将影响接头的受力状态、结晶条件和热的分布等，因而结晶裂纹的倾向也不同，这一点在设计和施工时应特别注意。对于厚板焊接结构，施工时采用多层焊，裂纹倾向比单层焊有所缓和，但对各层的熔深应注意控制。另外，在接头处应尽量避免应力集中（错边、咬肉、未焊透等），也是降低裂纹倾向的有效办法。 （3）焊接次序 施工时焊接次序是很重要的，同样的焊接方法和及焊接材料，只是因为焊接次序不同，可能具有不同的结晶裂纹倾向。总的原则是尽量使大多数焊缝能在较小刚度的条件下焊接，使焊缝的受力较小。 （4）严格按照要求使用焊接设备，电流电压调整，CO2气体的预热等 总之，焊接工艺制定部门要根据生产实际，制定出合理的，严谨的焊接工艺，施焊部门也必须严格按照工艺进行焊接，有效的预防裂纹的产生。 二、冷裂纹 （一）冷裂纹可以在焊后立即出现，也可以是延迟裂纹，而后一种是冷裂纹中的比较普遍的形态。冷裂纹的产生与钢的淬硬倾向；焊接接头的氢含量及其分布；焊接接头的拘束应力有直接关系。并且这三者是相互促进很相互影响，在不同情况下，其中任何一个便可能成为主要因素，但不是唯一因素。 钢种的淬硬倾向 钢种的淬硬倾向主要决定于化学成分、板厚、焊接工艺和冷却条件等。焊接时，钢种的淬硬倾向越大，越容易产生裂纹。 氢的作用 氢是引起高强钢焊接冷裂纹重要因素之一，具有延迟的特征。 （1）氢的来源及焊缝中的含氢量 焊接时，焊接材料中的水分、焊接坡口处的铁锈、油污，以及环境湿度等都是焊缝中富氢的来源。 （2）金属组织对氢扩散的影响 无论是钢的充氢恒载试验，还是焊接的冷裂试验，产生延迟开裂均与含氢有关，因此可以说，冷裂纹的延迟行为主要是由氢引起的。 3. 焊接接头的应力状态 （1）不均匀加热及冷却过程中所产生的热应力 （2）金属相变时产生的组织应力 高强钢奥氏体分解时(析出铁素体、珠光体、马氏体等)会引起体积膨胀，而且转变后的组织都具有较小的膨胀系数。 （3）结构自身拘束条件所造成的应力 （二）、影响焊接冷裂纹的主要因素及其防治 1. 钢种化学成分的影响钢种的碳当量越高，淬硬倾向越大，即增大冷裂纹的敏感性。 2. 拘束应力的影响（原因复杂，焊接结构专业人士了解，这里不做描述） 3. 氢的有害影响 焊接完成的瞬间，可认为焊缝金属中的氢是均匀分布，在冷却过程中，除向表面逸出氢之外，还向母材热影响区扩散。此外，改变坡口形式（改善应力集中程度）和采用预热、后热等，均可不同程度地降低氢的聚集。 4. 焊接工艺对冷裂纹的影响 施工中所采用的焊接工艺对冷裂纹均有不同程度的影响。 （1）焊接线能量的影响 对于一些重要结构，应严格控制焊接线能量，