焊接裂纹讲座

焊接裂纹讲座

目录

一、     焊接裂纹分类

二、     焊接裂纹产生原因和机理

三、     钢结构中裂纹

四、     焊接裂纹侧向试验方法

五、     焊接裂纹倾向简介评定法

六、     实例分析

一、  焊接裂纹分类

1、         按形态分

2、         按发生时期分

3、         按发生部位分

4、         按发生原因分

二、  焊接裂纹产生原因和机理

焊接裂纹产生的2个充要条件：力学因素

                            冶金因素

力学因素：内力——制造过程中焊接应力、相变应力

          外力——使用过程中产生

冶金因素：母材：氢脆、合金元素引起的急冷硬化、回火脆性、时效硬化、加工硬化、高（低）温脆化、腐蚀脆化等。

          焊缝：夹杂物（O、N、H、气孔）脆化、结晶（柱状、线状、粗大）及晶界脆化、急冷脆化等。

 硬化区具有下述性能： 

1、热裂纹

（1）   凝固裂纹（焊缝中）

（2）   液化裂纹

    ① HAZ（母材中）

② 焊缝中（多道焊缝中）

2、冷裂纹（H致裂纹，延时裂纹）

（1）             H的来源（母材、焊材、杂物、环境、操作）

（2）             H在钢中溶解度

（3）             H的扩散和聚集

（4）             H的危害（晶格脆化、鱼眼、延时裂纹）

（5）             去H处理（钢包真空脱气、低氢焊材、清洁坡口、短弧焊、后热处理等）

3、再热裂纹

（1）                 现象  某些合金钢结构焊后无裂纹，去应力热处理后出现热影响区裂纹，称为去应力裂纹（SRC）或再热裂纹。（1970年前后在欧洲发现，中国在上锅）

（2）                 影响因素

①合金元素，如Cr、Mo、V等

②热处理温度，敏感温度约650℃

③扩散H 

4、层状撕裂

（1）                 现象 多发生在厚板（>16 mm）T形接头（K>19 mm）焊缝附近母材中，呈阶梯状。

（2）                 影响因素

①钢材质量（S>0.01%）, φ<15%)

②接头设计

③焊接工艺

三、钢结构中裂纹

1、         不同焊接接头出现裂纹的几率

2、         产生裂纹原因（统计分析）

三、   焊接裂纹倾向试验方法

 1、         斜Y型坡口（铁研，Taken） GB 4675.1-84

           2、搭接接头（CTS） GB 4675.2-84

    3、         T型接头 GB 4675.3-84

           4、         HAZ最高硬度 GB 4675.5-84

 五、焊接裂纹倾向间接评定法

  1、冷裂纹计算公式

（1）JIS和WES碳当量公式

（2）AWS碳当量公式

（3）IIW碳当量公式

（4）裂纹敏感指数及预热温度

⑸  临界冷却时间计算公式

 2、热裂纹公式

 3、再热裂纹公式

 4、层状撕裂公式

六、实例分析

1、         亚洲货柜桥吊钢结构（Q235、Q345、冷裂纹）

2、         法国La Havre桥吊轨道（高碳钢、冷裂纹）

3、         80t门机底座（35号机，延时裂纹）

4、         卷筒（Q345，热裂纹）