法蘭人孔焊縫金屬的冷裂紋原因分析
1.法蘭人孔焊縫冷裂紋的種類
冷裂紋一般是在冷卻的過程中.有時甚至是放置相當長的時間后,在焊縫金屬或熱影響區(qū)處產(chǎn)生裂紋,所以冷裂紋又稱為延遲裂紋。
一般常見的冷裂紋有焊層下冷裂紋,焊趾冷裂紋和焊根冷裂紋3種。
2.法蘭人孔焊縫產(chǎn)生冷裂紋的原因
簡單地說可以分成兩種原因。一種跟氫有關,一種跟氫無關,但它們跟焊縫中的殘余應力都息息相關。
焊層下的冷裂紋產(chǎn)生在靠近熔合線的高溫加熱區(qū),裂紋平等于熔臺線,穿晶擴展。產(chǎn)生的原因是焊縫中的氫在結晶過程中向熱影響區(qū)擴散,隨著溫度降低,氫在金屬中溶解度也 下降而游離析出,逸向大氣。一旦由于冷卻速度大等原因,無法逸出時, 聚集在離熔合線不遠的熱影響區(qū)中,這 具備了產(chǎn)生焊層下冷裂紋的必要條件。倘若被焊材料的淬透性較大,冷卻速度太快,法蘭人孔焊后冷卻下來。在熱影響區(qū)形成馬氏體組織,其性能是又脆又硬,再加上焊后殘余應力,在氫、淬硬組織和殘余應力的共同作用下便產(chǎn)生了冷裂紋。
另外,焊趾冷裂紋和焊根冷裂紋則完全由于缺口造成的應力集中,當應力值達到足夠高時而引起的,與氫無關。
3.防止法蘭人孔焊縫冷裂紋的主要措施
焊前預熱和焊后緩冷。這不僅可以改善焊接接頭的金相組織,降低熱影響區(qū)的硬度和脆性,而且可以加速焊縫中的氫向外擴散。此外還可以起到減少焊接應力的作用。
選擇適合的焊接規(guī)范。若焊接速度太快,由于冷卻速度快,易形成淬火組織;若焊接速度太慢,會導致熱影響區(qū)變寬,晶粒變粗大:,因此,法蘭人孔焊接速度過快、過慢都易產(chǎn)生冷裂紋。
選用合理的裝配工藝和焊接順序,進而改善焊件中的殘余應力。
焊前應仔細清除坡口周圍基本金屬表面和焊絲上的水、油、銹等污物,以降低焊縫中擴散氫的含量。
法蘭人孔焊后應立即進行去氫處理,使氫從焊接接頭中充分選出。
焊后應立即進行退火處理,消除焊縫和熱影響區(qū)的殘余。
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