如何确定焊接热裂纹冷裂纹

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压力容器焊接中出现冷裂纹如何处理
  根据冷裂纹产生的原因,避免出现淬火组织,减少氢的来源,使熔化金属中的氢有机会逸出,是防止和减少出现冷裂纹的原则。  1、淬火作用近缝区或焊缝上所形成的冷裂纹与金属相变过程中力学性能的急剧变化和复杂的应力状态有关。冷裂纹主要发生在中碳钢、高碳钢和高强度钢中。这类钢的主要特点是易于淬火,形成脆硬的马氏体组织。特别是在焊接条件下近缝区的加热温度很高,熔合线附近则在1350℃以上,使奥氏体严重过热,晶粒显着长大。由金属学可知,晶粒粗大的奥氏体更容易淬火,转变为粗大的马氏体组织,使近缝区金属性能变坏,特别是塑性下降,脆性增加。这时在复杂的焊接应力的作用下,就会发生冷裂纹。  2、氢的作用在焊接高温下,一些含氢的化合物分辨析出原子状态的氢,大量的氢溶解于熔池金属中。随着熔池温度的下降,氢在金属中的溶解度急剧降低。但焊接熔池的冷却速度很快,氢来不及逸出而残留在焊缝金属中。氢在奥氏体和铁素体中的溶解度及扩散能力也有显着差别。通常焊缝金属的碳当量总比母材低一些,因而焊缝在较高温度下就发生奥氏体分解,这时近缝区还尚未发生奥氏体转变。由于焊缝金属中氢的溶解度突然下降,扩散能力提高,氢就向近缝区的奥氏体中扩散。这样就使近缝区聚集了大量的氢。随着温度的下降,压力容器近缝区的奥氏体发生转变时,温度已经很低,氢的溶解度更低,而且扩散能力也已很微弱。于是氢便以气体状态进到金属的细微孔隙中并造成很大的压力,使局部金属产生很大的应力,从而形成冷裂纹。综上所述,压力容器产生冷裂纹的原因有两个:一个是金属的脆化;一个是焊接应力的作用。  根据冷裂纹产生的原因,避免出现淬火组织,减少氢的来源,使熔化金属中的氢有机会逸出,是防止和减少出现冷裂纹的原则。具体可采用下述措施。  (1)严格控制焊接材料一般焊接淬火倾向较大的钢种多选用低氢型焊条,个别情况下亦可选用奥氏体电焊条。焊前要仔细烘干焊条。控制焊接材料中的含氢量在0.001%~0.005%以下。  (2)采用合适的焊接工艺及规范应尽量采用小电流多层焊。采用大电流虽然具有降低近缝区冷却速度的作用,但易过热,而粗晶组织反而增加了淬火的倾向,促进冷裂。  (3)焊前进行预热。焊前预热这不仅能降低冷却速度,防止产生淬火组织,另外也有除氢处理的作用。根据钢种不同,预热温度可在100~300℃之间。  (4)焊后保温缓冷。工件焊完后立即用石棉布或石棉灰盖上,以减慢冷却速度防止淬火。对结构比较复杂,而钢种又易淬火的工件,除采取上述措施外,有时还要及时进行焊后热处理,以消除应力、脆化相和除氢。
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焊接冷裂纹总结
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规焊接设备焊接(例电渣焊、氩弧焊、埋弧焊等)焊缝区或近缝区现热裂纹或现冷裂纹热裂纹产取决于焊缝金属近缝区化、结晶程条件特性、化物理显微均匀性扩展程度及变形变形增速度等热裂纹结晶裂纹(结晶程固相液相同存况形)边化裂纹(与形二晶界关)根据与焊缝轴线所处相位置裂纹轴向、横向混型裂纹 目前关结晶裂纹形机理叙述;凝固程焊接设备焊缝经金属具低塑性温度区脆性温度区焊缝金属结晶拉伸应力作用条件进行种拉伸应力由于焊金属难收缩等原形拉伸应力存引起焊缝弹—塑性变形焊接设备焊缝金属处脆性温度区塑性变形超金属塑性形裂纹 变化裂纹由于调整晶格完整(缺陷、位错)应力作用结引起亚显微裂口产冷裂纹产与扩展与低塑性马氏体形及氢焊缝金属存或与其素并存关 根据淬火理论观点冷裂纹形机理解释:冷却程焊接设备焊接近缝区内形马氏体组织同形焊接应力组织应力叠加起应力状态马氏体组织金属具高强度低塑性焊接金属冷却程现残余应力铁素体或奥氏体组织淬火钢焊接接应力状态特点近焊缝区形纵向压缩应力种压缩应力由于区域焊接马氏体相变产A.M·马卡拉等认焊接接冷却程由于焊缝及近缝区收缩相变形瞬应力并断发变化根据焊接接靠近马氏体相变区内形同瞬焊接应力值近缝区观察同弹—塑性变形焊接冷裂纹仅与冷奥氏体相变弹-塑性变形作用变化关且取决于金属热程度、非金属夹杂物类型、形状尺寸及系列其素 脉冲激光焊接设备焊接相于规焊接(冠弧焊、埋弧焊等)说具焊缝区、焊缝热影区(近缝区)、冷却速率快特点由于脉冲激光焊按光斑则产残余应力较低残余应力能效降低焊接拘束变形脉冲激光密封焊接产焊接裂纹
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请描述形程
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氢气孔指焊缝冷却程由于氢原扩散、积聚形孔冷裂纹焊缝金属低于相变温度现裂纹具体参见附件内容<file fsid="" link="/share/link?shareid=&uk=" name="焊接工程师手册(第2版)-焊接氢.pdf" wealth="5" />
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