焊接過程中出現(xiàn)延遲裂紋由這幾種情況形成
焊接出現(xiàn)裂紋的形式有很多種,其中常見的延遲裂紋有以下三種形式:
1)焊趾裂紋起源于母材與焊縫的交界處,具有明顯的應(yīng)力集中。 裂紋的發(fā)展趨勢往往是平行于焊縫,一般從焊趾表面延伸到母材深度。
2)焊縫管道下的裂紋,往往發(fā)生在硬化傾向較大、氫含量較高的焊縫受熱影響地區(qū)。一般情況下,裂紋打擊與融合線平行。
3)根部裂紋,這種裂紋是一種較為常見的延遲裂紋形式,主要表現(xiàn)在氫含量高、預(yù)熱溫度不夠的情況下。這種裂紋類似于焊趾裂紋,起源于焊縫根部應(yīng)力集中最大的位置。根裂紋可能發(fā)生在熱影響區(qū)的粗段或焊縫金屬中。
硬化鋼的傾向,焊接頭的氫含量和它的分布,以及關(guān)節(jié)受到束縛應(yīng)激狀態(tài)三個主要因素冷焊接高強度鋼時開裂。在某些條件下這三個因素是相互關(guān)聯(lián)和相互加強。
鋼的硬化趨勢主要取決于化學(xué)成份、板厚、焊接工藝和冷卻條件。 焊接時,鋼的硬化趨勢越大,越容易產(chǎn)生裂紋。 為什么鋼的硬化會導(dǎo)致開裂? 可以用兩種方式來概括。
一:形成脆的馬氏體 - 馬氏體過飽和碳的固體溶液中的鐵ɑ碳原子存在于來自其平衡位置中的鐵原子的晶格間,有一個更大的晶格畸變,造成了硬化的狀態(tài)的組織。特別地焊接條件,加熱溫度是在焊接區(qū)附近高,奧氏體晶粒生長嚴重冷卻迅速時,粗粗大的奧氏體轉(zhuǎn)化為馬氏體??梢灾缽慕饘伲捕嗟鸟R氏體組織,當發(fā)生斷裂時較低的能量消耗的強度的理論,焊接頭馬氏體存在時,裂縫形成并容易地擴展。
二:硬化產(chǎn)生了更多的晶格缺陷——熱不平衡條件下的大量晶格缺陷.這些晶格缺陷主要是空位和位錯。隨著焊接熱影響區(qū)熱應(yīng)變的增加,在應(yīng)力和熱不平衡條件下,空位和位錯都會移動和聚集,當它們的濃度達到一定臨界值時,就會形成裂紋源。在應(yīng)力的不斷作用下,宏觀裂紋將通過不斷擴展而形成..
氫是高強度鋼的焊接冷開裂的重要因素之一,和延遲特性,因此稱為在氫致開裂延遲文檔的數(shù)量為“致開裂氫?!睂嶒炑芯恳呀?jīng)表明,較高的高強度鋼中的氫含量的焊接頭,更大的靈敏度到破解,當本地區(qū)域中的氫含量達到臨界值時,開始出現(xiàn)裂縫,該值稱為臨界裂紋氫含量。
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