一：防止板材产生层状撕裂的节点形式
在Ｔ形、十字形及角接接头中，当翼缘板厚度等于、大
于２０ｍｍ时，为防止翼缘板产生层状撕裂，宜采取下列节点构造设计：
１采用较小的焊接坡口角度及间隙（图４．５．１ａ），并满足
焊透深度要求；
２在角接接头中，采用对称坡口或偏向于侧板的坡口（图４．５．１ｂ）；
３采用对称坡口（图４．５．１ｃ）；
４在Ｔ形或角接接头中，板厚方向承受焊接拉应力的板材端头伸出接头焊缝区（图４．５．１
ｄ）；
５在Ｔ形、十字形接头中，采用过渡段，以对接接头取代
Ｔ形、十字形接头（图４．５．１ｅ、ｆ）。
二：防止层状撕裂的工艺措施
６．３．１Ｔ形接头、十字接头、角接接头焊接时，宜采用以下防
止板材层状撕裂的焊接工艺措施：
１采用双面坡口对称焊接代替单面坡口非对称焊接；
２采用低强度焊条在坡口内母材板面上先堆焊塑性过渡层；
３Ⅱ类及Ⅱ类以上钢材箱形柱角接接头当板厚大于、等于８０ｍｍ时，板边火焰切割面宜用机械方法去除淬硬层（见图６．３．１／３）；
４采用低氢型、超低氢型焊条或气体保护电弧焊施焊；
５提高预热温度施焊。
一、焊接缺陷的分类 焊接缺陷可分为外部缺陷和内部缺陷两种 1．外部缺陷 1）外观形状和尺寸不符合要求； 2）表面裂纹； 3）表面气孔； 4）咬边； 5）凹陷； 6）满溢； 7）焊瘤； 8）弧坑； 9）电弧擦伤； 10）明冷缩孔； 11）烧穿； 12）过烧。 2．内部缺陷 1）焊接裂纹：ａ.冷裂纹；ｂ.层状撕裂；ｃ.热裂纹；ｄ.再热裂纹。 2）气孔； 3）夹渣； 4）未焊透； 5）未熔合； 6）夹钨； 7）夹珠。 二、各种焊接缺陷产生原因、危害及防止措施 1、外表面形状和尺寸不符合要求 表现：外表面形状高低不平，焊缝成形不良，焊波粗劣，焊缝宽度不均匀，焊缝余高过高或过低，角焊缝焊脚单边或下凹过大，母材错边，接头的变形和翘曲超过了产品的允许范围等。 危害：焊缝成形不美观，影响到焊材与母材的结合，削弱焊接接头的强度性能，使接头的应力产生偏向和不均匀分布，造成应力集中，影响焊接结构的安全使用。
产生原因：焊件坡口角度不对，装配间隙不匀，点固焊时未对正，焊接电流过大或过小，运条速度过快或过慢，焊条的角度选择不合适或改变不当，埋弧焊焊接工艺选择不正确等。 防止措施：选择合适的坡口角度，按标准要求点焊组装焊件，并保持间隙均匀，编制合理的焊接工艺流程，控制变形和翘曲，正确选用焊接电流，合适地掌握焊接速度，采用恰当的运条手法和角度，随时注意适应焊件的坡口变化，以保证焊缝外观成形均匀一致。 2、焊接裂纹 表现：在焊接应力及其他致脆因素共同作用下，焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏形成的新界面所产生的缝隙，具有尖锐的缺口和大小的长宽比特征。按形态可分为：纵向裂纹、横向裂纹、弧坑裂纹、焊趾裂纹、焊根裂纹、热影响区再热裂纹等。 危害：裂纹是所有的焊接缺陷里危害最严重的一种。它的存在是导致焊接结构失效的最直接的因素，特别是在锅炉压力容器的焊接接头中，因为它的存在可能导致一场场灾难性的事故的发生，裂纹最大的一个特征是具有扩展性，在一定的工作条件下会不断的“生长”，直至断裂。 产生原因及防止措施： （1）冷裂纹：是焊接头冷却到较低温度下（对于钢来说是Ms温度以下）时产生的焊接裂纹，冷裂纹的起源多发生在具有缺口效应的焊接热影响区或有物理化学不均匀的氢聚集的局部地带，裂纹有时沿晶界扩展，也有时穿晶扩展。这是由于焊接接头的金相组织和应力状态及氢的含量决定的。(如焊层下冷裂纹、焊趾冷裂纹、焊根冷裂纹等)。 产生机理：钢产生冷裂纹的倾向主要决定于钢的淬硬倾向，焊接接头的含氢量及其分布，以及接头所承受的拘束应力状态。 产生原因： a.钢种原淬硬倾向主要取决于化学成分、板厚、焊接工艺和冷却条件等。钢的淬硬倾向越大，越易产生冷裂纹。 b.氢的作用，氢是引起超高强钢焊接冷裂纹的重要因素之一，并且有延迟的特征。高强钢焊接接头的含氢量越高，则裂纹的敏感性越强。 c.焊接接头的应力状态：高强度钢焊接时产生延迟裂纹的倾向不仅取决于钢的淬硬倾向和氢的作用，还决定于焊接接头的应力状态。焊接时主要存在的应力有：不均匀加热及冷却过程中所产生的热应力、金属相变时产生的组织应力、结构自身拘束条件等。
文章编号:1004-9762(2001)01-0040-03 14MnM oVN钢层状撕裂敏感性研究Ξ 戴丽娟 (包头职业技术学院,内蒙古包头 014030) 关键词:夹杂物;层状撕裂;时效脆化 中图分类号:T M71412 文献标识码:A 摘 要:通过14MnM oVN钢板的Z向拉伸试验,研究了夹杂物对该钢层状撕裂形成过程的影响1试验结果表明,该钢虽含硫量及夹杂物较多,但基体金属有较好的塑性和韧性,故仍具有一定的抗层状撕裂能力1 R esearch on the layer tearing sensitivity of14MnMoVN steel DAI Li2juan (Baotou V ocational T echnical C ollege,Baotou014030,China) K ey w ords:inclusion;layer tearing;time effect brittle Abstract:The effect of inclusion on the layer tearing process was studied according to the Z2axis tension test of14MnM oVN steel sheet.The result shows that the steel has better ductility and toughness,s o it is able to bear s ome layer tearing,though there is much sulphur and inclusion in it. 涡壳是水轮机的重要部件,其工作时承受巨大的水压和冲击负荷,大型涡壳的体积很大,要求在电站现场组焊,因而要求涡壳钢板要有良好的综合性能和可焊性1对于涡壳来说,由于在钢板的厚度方向也承受负荷,并有Z向的焊接应力,因此层状撕裂敏感性就成了这种钢板可焊性当中的1个重要问题1 层状撕裂实质上就是焊接时基体金属在Z向应力的作用下沿夹杂物开裂和扩展的过程,因此着重研究了夹杂物和基体金属性能两方面在形成层状撕裂过程中所起的作用1考虑到高拘束度下焊接时,热影响区将发生应变时效而可能脆化的情况,模拟焊接时的条件,进行了应变时效脆化的研究1 1 实验方法 111 Z向拉伸试验 钢板选用40,80mm2种厚度1用焊接接长的方法做成长120mm的拉伸试棒1112 L向缺口拉伸试验 用来测定夹杂物造成的各向性能差异1 113 应变时效试验 用直径6mm的Z向拉伸试棒进行不同变形量的应变模拟,测其各种应变后未时效和时效的硬度的变化值1 2 试验结果及讨论 211 L向缺口拉伸试验结果 拉伸试验条件如表1所示1 表1 拉伸试验条件 T able1 Condition of tensile test 条件 试 样 LC L Z P b/N152500,161000,162000143000,146500,148000 P b/N161800145800 2001年3月第20卷第1期 包头钢铁学院学报 Journal of Baotou University of Iron and S teel T echnology March,2001 V ol.20,N o.1 Ξ收稿日期:2000-11-06 作者简介:戴丽娟(1963-),女,辽宁丹东人,包头职业技术学院讲师,主要从事金属材料及热处理研究1
各种焊接裂纹成因特点及防止措施，这条必须收藏了 焊接裂纹就其本质来分，可分为热裂纹、再热裂纹、冷裂纹、层状撕裂等。下面仅就各种裂纹的成因、特点和防治办法进行具体的阐述。1.热裂纹是在焊接时高温下产生的，故称热裂纹，它的特征是沿原奥氏体晶界开裂。根据所焊金属的材料不同（低合金高强钢、不锈钢、铸铁、铝合金和某些特种金属等），产生热裂纹的形态、温度区间和主要原因也各不相同。目前，把热裂纹分为结晶裂纹、液化裂纹和多边裂纹等三大类。（1）结晶裂纹主要产生在含杂质较多的碳钢、低合金钢焊缝中（含S，P，C，Si骗高）和单相奥氏体钢、镍基合金以及某些铝合金焊逢中。这种裂纹是在焊逢结晶过程中，在固相线附近，由于凝固金属的收缩，残余液体金属不足，不能及时添充，在应力作用下发生沿晶开裂。防治措施为：在冶金因素方面，适当调整焊逢金属成分，缩短脆性温度区的范围控制焊逢中硫、磷、碳等有害杂质的含量；细化焊逢金属一次晶粒，即适当加入Mo、V、Ti、Nb等元素；在工艺方面，可以通过焊前预热、控制线能量、减小接头拘束度等方面来防治。（2）近缝区液化裂纹是一种沿奥氏体晶界开裂的微裂纹，它的尺寸很小，发生于HAZ近缝区或层间。它的成因一般是由于焊接时近缝区金属或焊缝层间金属，在高温下使这些区域的奥氏体晶界上的低熔共晶组成
物被重新熔化，在拉应力的作用下沿奥氏体晶间开裂而形成液化裂纹。这一种裂纹的防治措施与结晶裂纹基本上是一致的。特别是在冶金方面，尽可能降低硫、磷、硅、硼等低熔共晶组成元素的含量是十分有效的；在工艺方面，可以减小线能量，减小熔池熔合线的凹度。（3）多边化裂纹是在形成多边化的过程中，由于高温时的塑性很低造成的。这种裂纹并不常见，其防治措施可以向焊缝中加入提高多边化激化能的元素如Mo、W、Ti等。2.再热裂纹通常发生于某些含有沉淀强化元素的钢种和高温合金（包括低合金高强钢、珠光体耐热钢、沉淀强化高温合金，以及某些奥氏体不锈钢），他们焊后并未发现裂纹，而是在热处理过程中产生了裂纹。再热裂纹产生在焊接热影响区的过热粗晶部位，其走向是沿熔合线的奥氏体粗晶晶界扩展。防治再热裂纹从选材方面，可以选用细晶粒钢。在工艺方面，选用较小的线能量，选用较高的预热温度并配合以后热措施，选用低匹配的焊接材料，避免应力集中。3.冷裂纹主要发生在高、中碳钢、低、中合金钢的焊接热影响区，但有些金属，如某些超高强钢、钛及钛合金等有时冷裂纹也发生在焊缝中。一般情况下，钢种的淬硬倾向、焊接接头含氢量及分布，以及接头所承受的拘束应力状态是高强钢焊接时产生冷裂纹的三大主要因素。焊后形成的马氏体组织在氢元素的作用下，配合以拉应力，便形成了冷裂纹。他的形成一般是穿晶或沿晶的。冷裂纹一般分
钢结构层状撕裂的防止措施 钢板的层状撕裂一般在板厚方向有较大拉应力时发生.在焊接节点中，焊缝冷却时，会产生收缩变形。如果很薄或没有对变形的约束，钢板会发生变形从而释放了应力。但如果钢板很厚或有加劲肋，相邻板件的约束，钢板受到约束不能自由变形，会在垂直于板面方向上产生很大的应力。在约束很强的区域，由于焊缝收缩引起的局部应力可能数倍于材料的屈服极限，致使钢板产生层状撕裂.。 层状撕裂只可能发生在基材内，而且当它出现在接近焊缝的焊脚位置时，往往正好位于热影响区边缘，并且不会延伸至钢板表面.层状撕裂表面往往时纤维状的，发生在热影响区外并且具有阶梯行当纵向断面，纵向的尺寸往往数倍于横向尺寸。这些特征可以容易将它与发生在热影响区内的由于氢引起的断裂区分开。 当有可能层状撕裂发生时，为防止钢板的层状撕裂，可采取一下措施: (1)改进节点的连接形式 改进节点连接形式以减小局部区域内由于焊缝收缩而引起的应力集中，或避免使钢板在板垂直方向受拉。 (2)采用合理的焊缝形式及小焊脚焊缝 焊缝的形式对基材变形有很大影响。坡口焊缝的坡口越大，焊缝表面积也越大，将增加收缩应力。单坡坡口焊缝会在整个连接厚度方向上产生不对称收缩应变而双坡焊缝会减少和平衡部分收缩变形，当
板材厚度不大于19mm时，用双坡口代替单坡口并不能显著降低焊缝收缩变形。随意用全熔透坡口焊代替角焊缝或在不需要熔透焊的连接中也要求采用全熔透焊，并不妥当，它会增加局部应力，容易导致层状撕裂。 (3)分段拼装 在可行的情况下，应将一个大节点分成几个部分分别焊好后再拼装，并对各部分中焊缝的焊接次序进行仔细安排.此外，应尽可能减少定位焊点的尺寸及数量。这些都将有利于节点焊缝去的收缩变形。 (4)谨慎布置加劲肋 加劲肋会对焊缝变形产生约束.应按计算的要求设计加劲肋及其焊缝。 (5)选择屈服强度低的焊条 只要能满足受力要求，应尽可能选择屈服强度低的焊条。美国焊接学会的<<结构焊接规范>>和美国钢结构协会的<<建筑结构设计、制作、安装规程>>均指出:焊条、焊丝和焊剂应于基材"匹配"。一般，这种"匹配"是以抗拉极限强度为基准的。即使当焊接金属标号于结构钢材非常"匹配"时，焊接金属的屈服强度也比基材要高得多。 (6)使用涂层和垫层 在钢板的焊缝处涂焊一层低强高延性的焊接金属，让节点焊缝变形主要在涂层金属中产生，或采用软金属丝做垫层，使得金属焊缝可以发生收缩变形，而不在基材中强烈的应力集中.采用这种方法的时候，一般都选用低强度的焊条。
焊接裂纹与防止措施 填角焊接作业时常会出现部份焊道龟裂的情形，要如何预防与降低填角焊道龟裂的发生率? 近年来随着机械、能源、交通、石油化工等工业发展，各种焊接结构也不断朝向功能性与大型化发展，部分焊接结构还需要在高温、深冷以及强腐蚀介质等恶劣的环境下工作，因此各种高强度钢、高合金钢及特种合金的应用也日益增多，然而这些材料往往都比较容易产生各种焊接裂缝。 通常焊接裂纹可能出现在焊道和热影响区的表面，也可能出现在内部。部分焊接裂纹相当微细，不容易以肉眼检查发现，甚至使用放射线检测、超音波检测等方法也常造成漏检。 若要预防与降低焊接裂缝的发生，首先要识别它们的型态、特征与发生原因等，可以有助于焊接工程师找到防止裂纹的适当施工设计方案。以下将按照焊接裂纹的种类与防止措施以及焊接设计详细说明。 焊接裂纹的种类与防止措施 焊接裂纹的种类繁多，产生的机构与敏感条件也各不相同，有些焊接裂纹在焊后会立刻出现，有些则可能在焊后依段时间后才产生，也有些昰在使用过程中，在一定的外界条件诱发下产生。因此，焊接裂纹的复杂性使得焊接裂纹缺陷比其它的焊接缺陷的预防更加困难。 焊接裂纹大多按照裂纹之产生的部位、型态与发生之机制来分类。图1乃常见焊接裂纹的发生部位与型态。表1与表2分别显示一般热裂纹与冷裂纹发生原因与防止措施。当我们足够清楚掌握各种焊接裂纹的基本知识之后，我们不难发现，焊接裂缝缺陷是可以透过充分的焊接设计与施工来预防的。例如，主要构材之焊道起点与终点应焊上与母材同样材质之导焊板，再予焊接即可防止焊接缺陷发生，最后再将首尾之导焊板予以切除并磨平，而溢焊部位则视需要予以磨平以免应力集中。其避免或减低之改善措施与方法包括了彻底依照标准与规格要求来施工，以及焊后可由目视、使用焊道规或认可之样本比较等方法测出，再来补强与修正。 图1常见裂纹的发生部位与型态
焊接结构中层状撕裂的防止措施 内容简介 层状撕裂是一种当轧制钢存在垂直于轧制面的应力时产生的开裂现象（1，2）。 焊接并不是层状撕裂产生所需要的唯一条件。然而，这种撕裂主要出现在许多焊接结构中，如T型、角接和十字接头。它可以在接头母材的热影响区内、外产生（图1）。 图2给出产生过层状撕裂的焊接接头实例（3，4，5）。 尽管有数量众多的文献涉及到层状撕裂的方方面面（见参考文献，不可避免地是不完全的），第ⅩⅤ委员会还是认为提供给设计人员一篇关于层状撕裂简短但全面的文献是必要的。 同样地，对于一个焊接结构给出定量评估层状撕裂危险性的例证是必要的，从而应该能够选择钢材的Z向性能要求或重新设计该焊接结构使之满足现有钢材的质量。 因为层状撕裂在焊接结构制作中产生，早期的检测可避免一些严重的后果；虽然与层状撕裂出现的次数有关，但它还是能造成代价很昂贵、令人头痛的工期延误（6）。 插图3显示的层状撕裂的机理描述了它在母材中产生和扩展的一般模式（7）。对层状撕裂敏感的母材一般都存在与轧制面平行的非金属片状夹杂物（硫、氧、硅的化合物）。 有较大约束的焊接接头中，（焊缝）冷却收缩不仅产生较大残余应力，还产生很重要的局部应变。对称双坡口T型接头的应变分布见图4（8）。 尽管采取了一些措施降低这种应变，在近缝区仍达到最大值2%，而在接头表面以下7-10mm深对层状撕裂敏感的钢板中应变值达0.5%。 如果母材不具备良好的Z向韧性允许应变聚集在夹杂物的缺口端，那么，应变积聚的作用将使片状夹杂物裂开，具有台阶状的撕裂发生。典型的层状撕裂见图5（9）。 一般来说，层状撕裂的发生随着钢板增厚而增加，因为较薄钢板变形限制了垂直于轧制面方向的应变。 层状撕裂导致的开裂也可以由在热影响区事先存在的冷裂纹引发；或在调质低合金高强钢的条状组织中出现，这就能解释为什么有些场合板材中没有片状夹杂物却发现有层状撕裂。 上述层状撕裂产生机理可以清楚地表明它是设计、材料性能和制作工艺综合作用的结果。层状撕裂产生的三个必需条件如下所述： 1．母材对层状撕裂敏感。事实上，这种敏感性可以通过片状夹杂物或条状组织表现出来。这种缺陷可以用力学破坏试验或特殊的超声波检测方法来检验（见第2.1条）。 2．高拘束的接头导致近焊缝区母材中出现很大的局部塑性变形。焊缝冷却引起的收缩变形产生应变；接头的拘束度越高、熔敷金属数量越大，产生的应变越大。 3．当坡口形状导致产生垂直于轧制面的收缩应变时，层状撕裂的敏感性增加。这种收缩也垂直于主片状夹杂物方向；这将促使夹杂物的张开，并进而促成层状撕裂产生。 降低层状撕裂可采取的预防措施一方面从焊接接头的设计和制作入手，另一方面在T 型、角接和十字接头中采用对层状撕裂不敏感的材料。 §1．减少层状撕裂产生的措施 1.1接头设计 接头设计中应仔细考虑如下几个方面：
采用焊接连接的钢结构中，当钢板厚度不小于40 mm且承受沿板厚度方向的拉力时，为避免焊接时产生层状撕裂，需采用抗层状撕裂的钢材（通常简称为“Z向钢”）。厚板存在层状撕裂问题，故要提出Z向性能测试。钢板和型钢经过滚轧成型的，一般多高层钢结构所用钢材为热轧成型，热轧可以破坏钢锭的铸造组织，细化钢材的晶粒。钢锭浇筑时形成的气泡和裂纹，可在高温和压力作用下焊合，从而使钢材的力学性能得到改善。然而这种改善主要体现在沿轧制方向上，因钢材内部的非金属夹杂物(主要为硫化 物、氧化物、硅酸盐等)经过轧压后被压成薄片，仍残留在钢板中(一般与钢板表面平行)，
而使钢板出现分层（夹层）现象。这种非金属夹层现象。使钢材沿厚度方向受拉的性能恶化。因此钢板在三个方向的机械性能是有差别的：沿轧制方向最好；垂直于轧制方向的性能稍差；沿厚度方向性能又次之。一般厚钢板较易产生层状撕裂，因为钢板越厚，非金属夹杂缺陷越多，且焊缝也越厚，焊接应力和变形也越大。为解决这个问题，最好采用Z向钢。这种钢板是在某一级结构钢（称为母级钢）的基础上，经过特殊冶练、处理的钢材，其含硫量为一般钢材的1／5以下，截面收缩率在15%以上。钢板沿厚度方向的受力性能(主要为延性性能)称为Z向性能。钢板的Z向性能可通过做试样拉伸试验得到，一般用断面收缩率来度量。我国生产的Z向钢板的标志是在母级钢钢号后面加上Z向钢板等级标志Z15、Z25、Z35，Z字后面的数字为截面收缩率的指标(%)。 S355J2的意思，355表示屈服强度为355MPa，J2表示在-20摄氏度时冲击，以27J为合格标准进行验收。Z25要求的是钢板厚度方向的性能，参照我国的GB5313标准便很容易理解，做厚度方向的试样，以断面收缩率15%，25%，35%三个级别来验收。这种钢板多用于海洋工程上板厚超过42mm 的结构。附件里是GB5313
第5章钢结构的脆性断裂事故 5.1 脆性断裂概念 钢结构是由钢材组成的承重结构，虽然钢材是一种弹塑性材料，尤其低碳钢表现出良好的塑性，但在一定的条件下，由于各种因素的复合影响，钢结构也会发生脆性断裂，而且往往在拉应力状态下发生。脆性断裂是指钢材或钢结构在低名义应力（低于钢材屈服强度或抗拉强度）情况下发生的突然断裂破坏。钢结构的脆性断裂通常具有以下特征：1．破坏时的应力常小于钢材的屈服强度?y，有时仅为?y的0.2倍。 2．破坏之前没有显著变形，吸收能量很小，破坏突然发生，无事故先兆。 3．断口平齐光亮。 脆性破坏是钢结构极限状态中最危险的破坏形式。由于脆性断裂的突发性，往往会导致灾难性后果。因此，作为钢结构专业技术人员，应该高度重视脆性破坏的严重性并加以防范。 5.2 脆性断裂的原因分析 钢结构塑性很好，但仍然会发生脆性断裂，是由于各种不利因素综合影响或作用的结果，主要原因可归纳为以下几方面： 一．材质缺陷 当钢材中碳，硫，磷，氧，氮，氢等元素的含量过高时，将会严重降低其塑性和韧性，脆性则相应增大。通常，碳导致可焊性差；硫、氧导致“热脆”；磷、氮导致“冷脆”；氢导致“氢脆”。另外，钢材的冶金缺陷，如偏析，非金属夹杂，裂纹以及分层等也将大大降低钢材抗脆性断裂的能力。 二．应力集中 钢结构由于孔洞、缺口、截面突变等不可避免，在荷载作用下，这些部位将产生局部高峰应力，而其余部位应力较低且分布不均匀的现象称为应力集中。我们通常把截面高峰应力与平均应力之比称为应力集中系数，以表明应力集中的严重程度。 当钢材在某一局部出现应力集中，则出现了同号的二维或三维应力场使材料不易进入塑性状态，从而导致脆性破坏。应力集中越严重，钢材的塑性降低愈多，同时脆性断裂的危险性也愈大。钢结构或构件的应力集中主要与构造细节有关： 1．在钢构件的设计和制作中，孔洞、刻槽、凹角、缺口、裂纹以及截面突变在所难免。 2．焊接作为钢结构的主要连接方法，有众多的优点，但不利的是焊缝缺陷以及残余应力的存在往往是应力集中源。据资料统计，焊接结构脆性破坏事故远远多于铆接结构和螺栓连接的结构。主要有以下原因：（1）焊缝或多或少存在一些缺陷，如裂纹、夹渣、气孔、咬肉等这些缺陷将成为断裂源；（2）焊接后结构内部存在残余应力又分为残余拉应力和残余压应
钢结构常见质量问题及防治措施 一、钢材质量问题 1、钢材表面裂纹、夹渣、分层、缺棱、结疤(重皮）、气泡、压痕（划痕）、氧化铁皮、锈蚀、麻点 裂纹——钢材表面在纵横方向上呈现断断续续、形状不同的裂纹； 夹渣——钢材内部有非金属物掺入； 分层——在钢板的断面上出现顺钢板厚度方向分成多层； 缺棱——沿钢材某侧面长度方向通长或局部出现缺少金属棱角，缺棱处表面较粗糙。 结疤（重皮）——钢材表面呈现局部薄皮状重叠； 气泡——钢材表面局部呈现沙丘状的凸包； 压痕——轧辊表面局部不平或有非轧件落入而经轧制后在钢材表面呈现的印迹，分布有一定规律性； 氧化铁皮——钢材表面粘附着以铁为主的金属氧化物； 锈蚀——钢材轧制后受潮氧化产生的氧化物； 麻点——钢材表面呈凹凸不平的粗糙度，有局部的也有持续和周期性分布的。 【规范规定】 《钢结构工程施工质量验收规范》G B50205条文规定： 1、钢结构切割面或剪切面应无裂纹、夹渣、分层和大于1m m的缺棱。 2、钢结构端边或断口处不应有分层、夹渣等缺陷。 3、当钢材的表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度负允许偏差值的1/2。 4、钢材表面的锈蚀等级应符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》G B8923规定的C级及C级以上。 5、矫正后的钢材表面，不应有明显的凹面或损伤，划痕深度不得大于0.5m m，且不应大于该钢材厚度负允许偏差的1/2。 《普通碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板》G B3274—2007条文规定： 钢材表面不得有气泡、结疤、拉裂、折叠、夹杂和压入的氧化铁皮；【原因分析】 1、产生裂纹的主要原因是钢材轧制冷却过程中产生应力而造成。 2、夹渣主要是锭胚粘有非金属夹杂物，在轧制时未脱落，也可能是在冶炼、烧铸过程中带入夹杂物，轧制后暴露出来的。 3、分层有两种情况，一种是非金属夹杂物存在于钢材内部，又称夹灰；另一种是厚度方向拉力不足，使用时造成的分层。 4、结疤中有较多的非金属夹杂物或氧化皮，不规则地分布在轧件上，而且局部与基本金属相连接。结疤是在铸锭期间产生的，也可能是在轧制过程中因材料表面位移或滑动而造成的。 5、重皮是指不规则鳞片状细小的表面缺陷，沿轧制方向延伸，其程度取决于变形量的大小。重皮是由于钢锭表面的冷濺及结疤未清理干净，或清理深宽比不够，坯料表面不平轧制而成。
各种焊接裂纹成因特点及防止措施这条必须收藏了
各种焊接裂纹成因特点及防止措施，这条必须收藏了 焊接裂纹就其本质来分，可分为热裂纹、再热裂纹、冷裂纹、层状撕裂等。下面仅就各种裂纹的成因、特点和防治办法进行具体的阐述。1.热裂纹是在焊接时高温下产生的，故称热裂纹，它的特征是沿原奥氏体晶界开裂。根据所焊金属的材料不同（低合金高强钢、不锈钢、铸铁、铝合金和某些特种金属等），产生热裂纹的形态、温度区间和主要原因也各不相同。目前，把热裂纹分为结晶裂纹、液化裂纹和多边裂纹等三大类。（1）结晶裂纹主要产生在含杂质较多的碳钢、低合金钢焊缝中（含S，P，C，Si骗高）和单相奥氏体钢、镍基合金以及某些铝合金焊逢中。这种裂纹是在焊逢结晶过程中，在固相线附近，由于凝固金属的收缩，残余液体金属不足，不能及时添充，在应力作用下发生沿晶开裂。防治措施为：在冶金因素方面，适当调整焊逢金属成分，缩短脆性温度区的范围控制焊逢中硫、磷、碳等有害杂质的含量；细化焊逢金属一次晶粒，即适当加入Mo、V、Ti、Nb等元素；在工艺方面，可以通过焊前预热、控制线能量、减小接头拘束度等方面来防治。（2）近缝区液化裂纹是一种沿奥氏体晶界开裂的微裂纹，它的尺寸很小，发生于HAZ近缝区或层间。它的成因一般是由于焊接时近缝区金属或焊缝层间金属，在高温下使这些区域的奥氏体晶界上的低熔共晶组成
般分为焊趾裂纹、焊道下裂纹、根部裂纹。防治冷裂纹可以从工件的化学成分、焊接材料的选择和工艺措施三方面入手。应尽量选用碳当量较低的材料；焊材应选用低氢焊条，焊缝应用低强度匹配，对于高冷裂倾向的材料也可选用奥氏体焊材；合理控制线能量、预热和后热处理是防治冷裂的工艺措施。在焊接生产中由于采用的钢种、焊接材料不同，结构的类型、钢度，以及施工的具体条件不同，可能出现各种形态的冷裂纹。然而在生产上经常遇到的主要是延迟裂纹。延迟裂纹有以下三种形式：（1）焊趾裂纹——这种裂纹起源于母材与焊缝交界处，并有明显应力集中部位。裂纹的走向经常与焊道平行，一般由焊趾表面开始向母材的深处扩展。（2）焊道下裂纹——这种裂纹经常发生在淬硬倾向较大、含氢量较高的焊接热影响区。一般情况下裂纹走向与熔合线平行。（3）根部裂纹——这种裂纹是延迟裂纹中比较常见的一种形态，主要发生在含氢量较高、预热温度不足的情况下。这种裂纹与焊趾裂纹相似，起源于焊缝根部应力集中最大的部位。根部裂纹可能出现在热影响区的粗晶段，也可能出现在焊缝金属中。钢种的淬硬倾向、焊接接头含氢量及其分布，以及接头所承受的拘束应力状态是高强钢焊接时产生冷裂 纹的三大主要因素。这三个因素在一定条件下是相互联系和相互促进的。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。焊接时，钢种的淬硬倾向越大，越
电力铁塔厚板防层状撕裂焊接工艺 随着钢结构的快速发展，元件的横截面越来越大，钢板的厚度越来越厚，厚板会增加焊接中层状撕裂的风险。电力铁塔塔脚钢板的厚度通常超过40mm，靴板厚度通常超过16mm，焊接接头具有T型接头和角接头。在焊接过程中，塔脚底部厚度方向上承受较大的拉应力，这使得在钢板的轧制方向上容易开裂。因此文章重点就电力铁塔厚板防层状撕裂焊接工艺展开分析。 标签：电力铁塔;防层状撕裂;焊接工艺 1焊接技术在电力工程的应用 随着科技的发展，各种机组制造水平不断提高，安装质量要求也随之提高，焊接作为电力工程施工的一个重要环节，也不断地提高改进。由于新技术的不断增多，焊接技术的发展也更加有深度和广度。一直以来，电力企业中使用的焊接技术基本为手工电焊和手工钨极氩弧焊两种为主，随着技术的不断更新换代，焊接技术也出现了自动化焊接和CO2气体保护焊技术，就气体保护焊而言，其是利用气体作为电弧介质，并对焊接区和电弧进行保护的焊接方法。很多电力企业已开始尝试自动化焊接技术，这些技术都可实现高质量高效作业。除了焊接技术以外，焊接工艺在电力工程中的应用也进一步得到了发展，新兴工艺如药芯焊丝焊接技术和镜面焊等。此外，电力企业的焊接思想也出现了变化，过去的依靠焊工技能就可完成优质焊接的思想转变为了工艺和技艺相结合的思想，这也促进了焊接热处理专业的进步和发展。电力企业为了适应时代的发展，也在不断提高自身的焊接水平和能力，努力掌握焊接方面的新工艺和新技术，从而确保自身企业具备核心竞争力，实现企业的可持续发展。 2电力铁塔厚板焊接工艺分析 电力铁塔塔脚钢板材料通常是是包含少量合金元素的低合金钢，具有高硬度，焊接中容易出现裂纹。 2.1焊接材料 ①选择具有相同强度和塑性刚度的焊接材料，并在焊接前进行工艺评定测试，并在测试合格后进行正式焊接。②二氧化气体保护焊：使用E71T-1或ER50-6焊丝。CO2气体：CO2含量（V/V）应小于99.9%，水蒸气和乙醇的总含量（m/m）应不超过0.005%，不能检测出液态水。③对于手工电动焊接时：使用的焊条为E50型。 2.2焊前预热 ①焊接前应预热，以减少内部应力，防止开裂并提高焊缝性能。②最低预热温度100℃。③T型接头比对接接头的预热温度应高于25℃～50℃。④操作环境
层状撕裂预防措施 1.当法兰盘厚度等于或大于40mm时，法兰与管连接处的角焊缝应比正常焊时 减小坡口角度（正常焊时为30°—35°，减小为20°—25°），增大焊脚尺寸（增大20%）。T形接头、十字接头角接接头焊接时采用双面坡口对称焊接代替单面坡口非对称焊接。 2.选用低氢或超低氢焊接材料。（即碱性焊条GB/T5117-1995，ISO3690-1997 附录1-1983（E）） 3.严格烘干焊条或焊剂。为了防止温度过高引起药皮变质，一般低氢焊条在 350℃，烘干2小时；超低氢焊条在400℃，烘干2小时。在现场使用焊条应放在焊条保温箱内随用随取，以防受潮。 4.选用低匹配焊条。选择强度级别比母材略低的焊条有利于防止冷裂纹。（焊缝 强度为母材强度的82%时可以达到等强度要求。）例Q345钢材可用E43焊条。 5.软层焊接。用抗裂性能好的焊条（碱性焊条）作底层，内层采用与母材等强 度的焊条，而表层2-6mm采用稍低于母材的焊条，这样可以增加焊缝金属的塑性储备。 6.严格控制焊接热输入。在充分保证焊接接头韧性的前提下适当加大热输入。 7.合理选择预热温度。预热温度一般选在70℃-100℃为宜。多层焊时应控制层 间温度不低于100℃。 8.紧急后热。紧急后热的工艺在于及时。一定要在热影响区冷却到产生裂纹的 上限温度Tuc之前（一般在100℃）迅速加热，加热温度也高于Tuc，并且需保温一段时间（当板厚t≤25mm时保温1小时，当板厚t＞25mm时保温2小时）。 9.加强工艺管理： 1)彻底清理焊接坡口； 2)保证焊条或焊剂的烘干； 3)提高装配质量。避免出现过大错边或过大的装配间隙，尽量不使用夹具 进行强制装配； 4)保证焊接质量。焊工质证上岗，按工艺规程操作，防止产生气孔、夹渣、 未焊透、咬边等工艺缺陷； 5)注意施工环境。焊接场所相对湿度不得超过80%时。气保焊时风速不得 超过2m/s，手弧焊或药芯自保护焊时风速不得超过8m/s。
T型接头母材撕裂防范措施 T型焊接接头在结构件中被广泛采用，而这也是出现母材层状撕裂风险最大的一种接头形式。随着高强钢、超高强钢板的大量使用，因钢板刚性增加、淬硬倾向增大，T型接头层状撕裂这种危害极大的缺陷发生的概率被进一步扩大。图（1）是典型的T型接头层状撕裂示意图。 图（1）T型接头主梁中心撕裂 T型结构的主梁顶端厚度方向中心位置撕裂，其深度可略大于侧板厚度。这种撕裂往往直接造成工件报废，几乎没有修复的可能。因此在实施T性接头焊接之前，积极采取防范措施防止这种撕裂至关重要。 T型接头主梁中心撕裂的机理：两侧焊缝共同产生的热应力作用超过了母材Z向承受极限。基于这个机理，防范措施的制定应从两个方面进行考虑，一方面强化母材Z向性能，另一方面设法降低母材承受的侧向焊接热应力。 措施一：强化母材Z向性能 （1）采购使用Z向钢；（2）对钢的有害残余元素尤其是S含量、夹杂物水平提出严格的控制要求；（3）在满足结构强度要求的前提下，使用Ceq尽可能低的钢。 措施一，理论上是可以从根本上解决层状撕裂的措施。只要材料在焊接时Z向性能足以抵抗焊接侧向应力，就可以不发生层状撕裂。然而现实情况是，目前的连铸技术无法消除偏析，偏析线在焊接时硬化脆化倾向较其他区域更为明显，钢板厚度方向上必然存在性能瓶颈。为安全起见，建议不要对任何钢板的Z向抗层状撕裂能力抱以过高的期望，而应当在接头设计时和施焊过程中，积极采取“可降低侧向焊接应力”的措施，见“措施二”。 措施二：降低母材承受的侧向焊接热应力 （1）根据施焊条件，接头采用合理的坡口；（2）合理限制焊接热输入量和焊接速度；（3）提高焊前预热温度；（4）焊后消氢处理。
焊接裂纹成因分析及其防治措施 1、焊接裂纹的现象 在焊缝或近缝区，由于焊接的影响，材料的原子结合遭到破坏，形成新的界面而产生的缝隙称为焊接裂缝，它具有缺口尖锐和长宽比大的特征。 按产生时的温度和时间的不同，裂纹可分为：热裂纹、冷裂纹、应力腐蚀裂纹和层状撕裂。在焊接生产中，裂纹产生的部位有很多。有的裂纹出现在焊缝表面，肉眼就能观察到；有的隐藏在焊缝内部，通过探伤检查才能发现；有的产生在焊缝上；有的则产生在热影响区内。值得注意的是，裂纹有时在焊接过程中产生，有时在焊件焊后放置或运行一段时间之后才出现，后一种称为延迟裂纹，这种裂纹的危害性更为严重。常见裂纹的发生部位与型态如下图所示。 常见裂纹的发生部位与型态
2、焊接裂纹的危害 焊接裂缝是一种危害最大的缺陷，除了降低焊接接头的承载能力，还因裂缝末端的尖锐缺口将引起严重的应力集中，促使裂缝扩展，最终会导致焊接结构的破坏，使产品报废，甚至会引起严重的事故。通常，在焊接接头中，裂缝是一种不允许存在的缺陷。一旦发现即应彻底清除，进行返修焊接。 3、焊接裂纹的产生原因及防治措施 由于不同裂缝的产生原因和形成机理不同，下面就热裂缝、冷裂缝和再热裂缝三类分别予以讨论 3.1、热裂纹 热裂缝一般是指高温下（从凝固温度范围附近至铁碳平衡图上的A3线以上温度）如下图所示所产生的裂纹，又称高温裂缝或结晶裂缝。
热裂缝通常在焊缝内产生，有时也可能出现在热影响区，如图所示。 原因：
由于焊接熔池在结晶过程中存在着偏析现象，低熔点共晶和杂质在结晶过程中以液态间层存在形成偏析，凝固以后强度也较低，当焊接应力足够大时，就会将液态间层或刚凝固不久的固态金属拉开形成裂缝。 此外，如果母材的晶界上也存在有低熔点共晶和杂质，则在加热温度超过其熔点的热影响区，这些低熔点化合物将熔化而形成液态间层，当焊接拉应力足够大时，也会被拉开而形成热影响区液化裂缝。 总之，热裂缝的产生是冶金因素和力学因素综合作用的结果。 防治措施： 防止产生热裂缝的措施，可以从冶金因素和力学因素两个方面入手。 1）控制母材及焊材有害元素、杂质含量 限制母材及焊接材料（包括焊条、焊丝、焊剂和保护气体）中易偏析元素及有害杂质的含量。特别应控制硫、磷等杂质元素的含量和降低含碳量。 硫几乎不溶于钢，它与铁生成低熔点的硫化铁（FeS）。焊接时，硫化铁的存在会导致焊缝热裂和在热影响区出现液化裂缝，使焊接性能变坏；同对硫以薄膜形式存在于晶界，会使钢的塑性和韧性下降。一般用于焊接的钢材中硫含量应不大于0.045%。有时还需要更严格的控制。
层间撕裂发生的原因 钢材内部的非金属夹杂物（主要是硫化物、氧化物，以及硅酸盐），经轧制后被压成薄片。对轧制压缩比较小的厚钢板来说，薄片无法被焊合，会出现分层现象。分层使钢材沿厚度方向受拉性能大大恶化，并有可能在垂直于板面受拉和焊缝收缩时造成“层间撕裂”。具体原因如下： 1、化学成分 材料内部的非金属杂质被轧压成薄片，钢板出现分层(夹层)现象，造成钢板沿厚度方向的受拉性能太大降低。钢板中有害非金属杂质的存在，是造成层状撕裂的根本原因。这些非金属杂质主要包括硫化物(MnS)、氧化物(A12O3)、硅酸盐以及铌钒钛化合物等，其中又以硫化物的影响晟为严重。S含量是评定钢板抗层状撕裂性能的一个重要指标，但不是一个绝对指标，夹杂物的形状和分布状态也对钢板层状撕裂性能有重要影响。厚度方向力学性能（尤其是塑性变形性能）随着S含量的增加而恶化。0.005％以上S含量的厚板，其发生层状撕裂的敏感性较之薄板大大增强。即使S含量不高，如果硫化物夹杂物呈片状或条带状密集分布，而非球状分布，其Z向断面收缩率也会降低，层状撕裂的敏感性随之增大。 2、板厚 首先，对于厚度较大的钢板，辊轧次数少，压缩比例小，其内部组织不如压缩比大的薄板，因此无论轧制方向还是厚度方向的受力性能都较差。其次，厚板的面外刚度相对较大，在焊缝收缩应力作用下的变形能力不及薄板，导致焊接应力无法充分释放，这也是层状撕裂多发于厚板而少见于薄板的重要原因。此外，厚板焊接所要求的焊缝尺寸较大，焊缝冷却收缩时产生的拉应力也较大，当该拉应力作用在钢板的厚度方向时，就容易发生层状撕裂。 3、焊接应力 研究表明，在约束较强的区域，由于焊缝收缩引起的局部应力可导致钢材进入完全屈服状态。在由相互垂直板件组成的焊接接头中，焊缝冷却收缩产生的巨大Z向拉应力将极可能导致钢板层状撕裂的发生。国内外的研究一致表明，焊接应力是造成钢板层状撕裂的首要外部原因。 4、受力状态 5、加劲肋设置 有些设计师在造价允许的情况下，为了提高板件的局部稳定性，把加劲肋做的很强很刚性。这是不对的。因为加劲肋的设置大幅提高了板的面外刚度，从而大大限制了板件沿厚度方向的自由变形，导致钢板发生层状撕裂的可能性增大。 6、约束情况。对T形接头，当竖版的宽厚比大于25时，竖板端部的面内约束对平板的z向残余应力影响不大。 7、节点连接形式。焊接接头的形式，特别是十字、T形和角接接头，焊缝的坡口形状和焊脚尺寸对层状撕裂敏感性影响很大。双边坡口较单边破口残余应力小、焊缝收缩变形小，对抵抗层间撕裂较为有利。角接接头的破口形式对层间撕裂影响很大。T形接头水平板的Z向残余拉应力很大，存在发生层状撕裂的危险性，且厚板接头发生层状撕裂的可能性大于薄板；对接接头钢板发生层状撕裂的可能性相对较小；与双边坡口相比，单边坡口对接接头的高应力分布区域更广且具有连续性，这对钢板层状撕裂裂缝的形成和扩展是不利的；T形接头由双边坡口改为单边坡口形式时，板件的Z向残余拉应力峰值有所提高，可以认为双边坡口更有利于T形接头Z向残余应力的控制；角接接头采取坡口形式III时，其高应力分布范同远小于形式I，这有利于降低钢板层状撕裂的敏感性，而形式Ⅱ的Z向残余应力状态介于I和III之间； 8、焊接顺序。焊接顺序对焊接残余应力场的影响是比较显著的，合理的施焊顺序（包括构件和体系两个方面）可降低钢板发生层间撕裂的敏感性。
焊接缺陷及防治措施
焊接缺陷及防治措施 外观缺陷(表面缺陷) 外观缺陷(表面缺陷)是指不用借助于仪器,从工件表面可以发现的缺陷。常见的外观缺陷有咬边、焊瘤、凹陷及焊接变形等,有时还有表面气孔和表面裂纹。单面焊的根部未焊透等。 咬边： 咬边是指沿着焊趾,在母材部分形成的凹陷或沟槽, 它是由于电弧将焊缝边缘的母材熔化后没有得到熔敷金属的充分补充所留下的缺口。产生咬边的主要原因是电弧热量太高,即电流太大,运条速度太小所造成的。焊条与工件间角度不正确,摆动不合理,电弧过长,焊接次序不合理等都会造成咬边。直流焊时电弧的磁偏吹也是产生咬边的一个原因。某些焊接位置(立、横、仰)会加剧咬边。咬边减小了母材的有效截面积,降低结构的承载能力,同时还会造成应力集中,发展为裂纹源。矫正操作姿势,选用合理的规范,采用良好的运条方式都会有利于消除咬边。焊角焊缝时,用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬边。 焊瘤：
焊瘤焊缝中的液态金属流到加热不足未熔化的母材上或从焊缝根部溢出,冷却后形成的未与母材熔合的金属瘤即为焊瘤。焊接规范过强、焊条熔化过快、焊条质量欠佳(如偏芯),焊接电源特性不稳定及操作姿势不当等都容易带来焊瘤。在横、立、仰位置更易形成焊瘤。焊瘤常伴有未熔合、夹渣缺陷,易导致裂纹。同时,焊瘤改变了焊缝的实际尺寸,会带来应力集中。管子内部的焊瘤减小了它的内径,可能造成流动物堵塞。防止焊瘤的措施:使焊缝处于平焊位置,正确选用规范,选用无偏芯焊条,合理操作。 凹陷： 凹坑指焊缝表面或背面局部的低于母材的部分。凹坑多是由于收弧时焊条(焊丝)未作短时间停留造成的(此时的凹坑称为弧坑),仰立、横焊时,常在焊缝背面根部产生内凹。凹坑减小了焊缝的有效截面积,弧坑常带有弧坑裂纹和弧坑缩孔。防止凹坑的措施:选用有电流衰减系统的焊机,尽量选用平焊位置,选用合适的焊接规范,收弧时让焊条在熔池内短时间停留或环形摆动,填满弧坑。 未焊满：
焊接裂纹就其本质来分，可分为热裂纹、再热裂纹、冷裂纹、层状撕裂等。下面仅就各种裂纹的成因、特点和防治办法进行具体的阐述。 1．热裂纹 在焊接时高温下产生的，故称热裂纹，它的特征是沿原奥氏体晶界开裂。 根据所焊金属的材料不同（低合金高强钢、不锈钢、铸铁、铝合金和某些特种金属等），产生热裂纹的形态、温度区间和主要原因也各不相同。 目前，把热裂纹分为结晶裂纹、液化裂纹和多边裂纹等三大类。 1）结晶裂纹主要产生在含杂质较多的碳钢、低合金钢焊缝中（含S，P，C，Si 缝偏高）和单相奥氏体钢、镍基合金以及某些铝合金焊缝中。 这种裂纹是在焊缝结晶过程中，在固相线附近，由于凝固金属的收缩，残余液体金属不足，不能及时添充，在应力作用下发生沿晶开裂。 防治措施：在冶金因素方面，适当调整焊缝金属成分，缩短脆性温度区的范围控制焊缝中硫、磷、碳等有害杂质的含量；细化焊缝金属一次晶粒，即适当加入Mo、V、Ti、Nb等元素；在工艺方面，可以通过焊前预热、控制线能量、减小接头拘束度等方面来防治。 2）近缝区液化裂纹是一种沿奥氏体晶界开裂的微裂纹，它的尺寸很小，发生于HAZ近缝区或层间。 它的成因一般是由于焊接时近缝区金属或焊缝层间金属，在高温下使这些区域的奥氏体晶界上的低熔共晶组成物被重新熔化，在拉应力的作用下沿奥氏体晶间开裂而形成液化裂纹。 这一种裂纹的防治措施与结晶裂纹基本上是一致的。 特别是在冶金方面，尽可能降低硫、磷、硅、硼等低熔共晶组成元素的含量是十分有效的；在工艺方面，可以减小线能量，减小熔池熔合线的凹度。 3）多边化裂纹是在形成多边化的过程中，由于高温时的塑性很低造成的。 这种裂纹并不常见，其防治措施可以向焊缝中加入提高多边化激化能的元素如Mo、W、Ti等。 2、再热裂纹 通常发生于某些含有沉淀强化元素的钢种和高温合金（包括低合金高强钢、珠光体耐热钢、沉淀强化高温合金，以及某些奥氏体不锈钢），他们焊后并未发现裂纹，而是在热处理过程中产生了裂纹。 再热裂纹产生在焊接热影响区的过热粗晶部位，其走向是沿熔合线的奥氏体粗晶晶界扩展。 防治再热裂纹从选材方面，可以选用细晶粒钢。
焊接接头常见工艺缺陷产生的原因和预防 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
焊接接头常见工艺缺陷产生的原因和预防 一、裂纹 焊接裂纹，按照产生的机理可分为：冷裂纹、热裂纹、再热裂纹和层状撕裂裂纹几大类。 （一）?????????? 冷裂纹 冷裂纹是在焊接过程中或焊后，在较低的温度下，大约在钢的马氏体转变温度（即Ms点）附近，或300~200℃以下（或T＜0.5Tm，Tm为以绝对温度表示的熔点温度）的温度区间产生的，故称冷裂纹。 冷裂纹又可分为：延迟裂纹、淬火裂纹和低塑性脆化裂纹。延迟裂纹，也称氢致裂纹，可以延至焊后几小时、几天、几周甚至更长的时间再发生，会造成预料不到的重大事故，所以具有重大的危险性。 1、产生的条件： ①焊接接头形成淬硬组织。由于钢的淬硬倾向较大，冷却过程中产生大量的脆、硬，而且体积很大的马氏体，形成很大的内应力。接头的硬化倾向：碳的影响是关键，含碳和铬量越多、板越厚、截面积越大、热输入量越小，硬化越严重。 ②钢材及焊缝中含扩散氢较多，氢原子在缺陷处（空穴、错位）聚积（浓集）形成氢分子，氢分子体积较氢原子大，不能继续扩散，不断聚积，产生巨大的氢分子压力，甚至会达到几万个大气压，使焊接接头开裂。许多情况下，氢是诱发冷裂纹最活跃的因素。 ③焊接拉应力及拘束应力较大（或应力集中）超过接头的强度极限时产生开裂。 ２、产生的原因：可分为选材和焊接工艺两个方面。 ①选材方面： ａ、母材与焊材选择匹配不当，造成悬殊的强度差异； ｂ、材料中含碳、铬、钼、钒、硼等元素过高，钢的淬硬敏感性增加。