焊接裂纹作为危害最大的焊接缺陷,严重影响焊接结构的性能和安全可靠性。
-----层流裂纹
01
非金属夹杂物,钢板在轧制过程中会将钢中的一些非金属夹杂物等(如硫化物、硅酸盐)平行于带钢的轧制方向轧制,造成钢材力学性能的变异性,夹杂物是焊接结构产生层状撕裂的潜在因素,也是产生层状撕裂的主要原因。
02
约束应力,由于焊接热循环的作用,焊接接头会出现约束力,对于给定的轧制厚板T型和十字型接头,在焊接参数一定的条件下,存在一个临界约束应力或弯曲约束强度,当大于此值时容易发生层流撕裂。
03
氢的扩散,氢是断裂促进因素,由于氢的扩散并结合成分子导致局部应力急剧增加,当氢聚集在夹杂物的末端时,促使非金属夹杂物与金属脱粘,并将邻近的金属夹杂物拉开,在断裂时呈现氢断裂特征。
04
母材性能,虽然夹杂物是层状撕裂的主要原因,但金属的力学性能对层状撕裂也有非常重要的影响。金属的塑韧性差,裂纹越容易扩展,也就是说抗层流撕裂的能力就差。
1、改进接头设计,减少约束应变。具体措施如:将弧形板端部延伸一定长度,有防止萌生裂纹的作用;改变焊缝布置,改变焊缝收缩应力方向,将立式弧板改为卧式弧板,改变焊缝位置,使接头总力方向与轧制层平行,可大大提高抗层流撕裂的性能。
2.采用合适的焊接方法,采用低氢焊接方法是有利的,如气体保护焊、埋弧焊冷裂纹倾向小,有利于提高抗层状撕裂性能。
3.采用低强度配套焊接材料,焊缝金属屈服点低,塑性高,易使应变集中在焊缝处,减少母材热影响区的应变,可提高抗层状撕裂的性能。
4.在采用焊接技术时,采用表面堆焊隔离层;对称应用焊接,使应变分布均衡,减少应变集中。
5、为了防止冷裂引起的层状撕裂,应尽可能采取一些防止冷裂的措施,如适当增加预热、控制层间温度等;此外,还可以采用中间退火等消除应力的方法。
6、我们还可以采用小焊脚、多道焊焊接工艺来控制焊缝尺寸。