资源描述
,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,5.3,焊接冷裂纹,熔焊原理,5.3 焊接冷裂纹熔焊原理,5.3,焊接冷裂纹,焊接冷裂纹,主要发生在中高碳钢、合金钢等的热影响区和厚板多层焊的焊缝中，并发生在拘束度较大的,T,形接头和十字形接头应力集中较大的接头上。一般在焊后出现，不易发现。,5.3 焊接冷裂纹 焊接冷裂纹主要发生在中高碳钢、合金钢等,2,产生温度,：在焊后冷却过程中，,Ms,点附近或,200,300,以下温度区间（,低温,）,产生的钢种和部位,：主要发生在高、中碳钢，低、中合金高强钢的热影响区，有时合金元素多的超高强钢、,Ti,合金的焊缝区（,高强,、,高应力,）,裂纹的走向,：沿晶、穿晶（,脆断,）,产生时间,：可焊后立即出现，也有时要经过一段时间（几小时，几天甚至更长）才出现（,延迟性,）,5.3,焊接冷裂纹,冷裂纹的一般特征,1,产生温度：在焊后冷却过程中，Ms点附近或200300以下,3,延迟裂纹,是冷裂纹中一种最普遍的形态，它并不是焊后立即出现，因此危害性更大。,常见的三类延迟裂纹：,焊趾裂纹,焊道下裂纹,根部裂纹,(,焊根裂纹,),冷裂纹的种类,2,5.3,焊接冷裂纹,延迟裂纹是冷裂纹中一种最普遍的形态，它并不是焊后立即出现，因,4,高强钢焊接时产生冷裂纹的三大主要因素：,钢种的淬硬倾向,焊接接头的含氢量及其分布,焊接接头的拘束应力状态,高强钢焊接时产生冷裂纹的机理：,钢种,淬硬,后受,氢,的侵袭和诱发，使之脆化，在,拘束应力,的作用下产生裂纹。,焊接冷裂纹的机理,3,5.3,焊接冷裂纹,高强钢焊接时产生冷裂纹的三大主要因素：焊接冷裂纹的机理3,5,1,、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。,钢种的淬硬倾向越大，越易产生裂纹，其原因为：,形成脆硬的马氏体组织,淬硬会形成更多的晶格缺陷,5.3,焊接冷裂纹,1、钢种的淬硬倾向 钢种的淬硬倾向 形成脆硬的马氏体组,6,随着热应变量增加，位错密度也随之增加，在应力作用下位错发生移动和聚集，当它们的浓度达到一定临界值后，就会形成裂纹源，在应力作用下，扩展形成宏观裂纹。,（,2,）晶格缺陷,随着热应变量增加，位错密度也随之增加，在应力作,7,氢的作用,氢,是引起高强钢焊接时产生延迟裂纹的重要因素之一，且具有延迟的特征。由氢引起的延迟裂纹称为,氢致裂纹,（也称氢诱发裂纹、氢助裂纹）,氢在焊缝金属中的溶解与扩散,金属组织对氢的扩散影响,氢在致裂过程中的动态行为,氢致裂纹开裂机理,5.3,焊接冷裂纹,氢的作用 氢在焊缝金属中的溶解与扩散 金属组织对氢,8,5.3,焊接冷裂纹,5.3 焊接冷裂纹,9,5.3,焊接冷裂纹,5.3 焊接冷裂纹,10,焊接接头的拘束应力状态,在焊接条件下主要存在以下几种应力：,a,、不均匀加热及冷却过程中所产生的热应力,b,、金属相变时产生的组织应力,c,、结构自身拘束条件所造成的应力,焊接拘束应力的大小可用拘束度,R,表示。,R,的定义为：使焊接接头根部间隙弹性位移单位长度时，单位长度焊缝所受的力的大小。,5.3,焊接冷裂纹,焊接接头的拘束应力状态 在焊接条件下主要存在以下几种应力：,11,钢种化学成分的影响,拘束应力的影响,氢的有害影响,焊接工艺的影响,（线能量、预热、焊后后热、多层焊）,1,、影响因素,影响因素及防止措施,4,5.3,焊接冷裂纹,1、影响因素 影响因素及防止措施45.3 焊接冷裂纹,12,防止冷裂纹的途径：,冶金措施,冶炼技术上：采用低碳微量多合金、降低钢中杂质,H,选用低氢焊接材料、低氢焊接方法如,CO,2,焊,控制氢的来源，烘干焊条消理焊件焊丝,加入某些合金元素，提高塑性,/,韧性,采用奥氏体焊条焊接某些淬硬倾向较大的中、低合金高强钢，避免冷裂纹,5.3,焊接冷裂纹,防止冷裂纹的途径：5.3 焊接冷裂纹,13,工艺方面,选择合适的焊接线能量。,q,、,V,冷,、,t,100,减少裂，但有晶粒粗大现象,预热 冷却速度,H,外逸,后热,H,消氢处理,350,保温,12,小时，使氢外逸,5.3,焊接冷裂纹,对于需要较高预热温度的中碳钢、高碳钢及中碳调质高强钢，如果由于形状复杂或需要在结构内部施焊等因素要避免高温预热时，采用后热并配合低温的预热特别见效。,工艺方面5.3 焊接冷裂纹对于需要较高预热温度的中碳钢、高,14,5.3,焊接冷裂纹,5.3 焊接冷裂纹,15,
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