浅谈TP321管道焊缝产生裂纹的原因及预防备课讲稿

TP321钢高压临氢管道焊接和质量控制摘要:本文主要分析了TP321钢高压临氢管道焊接过程中需要重点关注的问题，提出了当前焊接过程中比较常见的焊接缺陷，并针对焊接的缺陷提出了质量控制的对策。

关键词:TP321钢；高压临氢管道；焊接；质量一、前言目前，在TP321钢高压临氢管道焊接过程中，还存在很多问题，由于焊接过程较为复杂，需要控制的因素较多，所以，做好TP321钢高压临氢管道焊接的质量控制工作非常重要。

二、焊缝裂纹缺陷分析某厂加氢裂化装置高压管线投产仅2年，就在多道焊缝、熔合线及母材处发现裂纹。

1、焊缝裂纹的表征和特点该加氢装置2008年建成投产，在初次停工检修时，先后在反应器、高压换热器的进出口等高压管线焊缝处发现裂纹，裂纹最深达48mm．后经过对全部焊缝PT检查发现，有裂纹的管道规格从4,27mrnx5mm至4,559mmx54mm不等(其中绝大多数的为大El径管道)，主要为纵向裂纹，少部分是横向裂纹，部分焊缝上还存在树枝状裂纹，这些裂纹分布在熔合线、焊缝、母材以及热影响区等处。

2、焊接裂纹缺陷原因分析(一)焊接热裂纹TP321奥氏体不锈钢具有优良的焊接性能，但是在焊接过程中与其他不锈钢相比，奥氏体不锈钢具有较高的热裂纹倾向性和敏感性，其根本原因是由于奥氏体不锈钢的热导率小，线膨胀系数大。

因此，在焊接局部加热和冷却的条件下，焊接接头部位的高温停留时间较长。

焊缝金属及近焊缝在高温承受较高的拉伸应力与拉伸应变，对于管壁较厚不易散热的高压临氢管线来说，这一现象就更加明显。

在焊接过程中，若道间温度过高，焊接电流过大，产生热裂纹的倾向就更加明显。

当这些热裂纹较微小或沿管子径向分布时。

射线探伤将很难发现。

这些微裂纹在管道运行条件下由于受到内应力、外力或腐蚀介质的作用下就很容易扩展。

(二)焊接接头的耐蚀性降低奥氏体不锈钢具有较好的耐蚀性能，但若采用的焊接方法及工艺不当，则容易发生晶间腐蚀和应力腐蚀。

TP321高压奥氏体不锈钢因焊缝金属的化学成分中含有稳定化元素Ti并经过稳定化处理。

TP321厚壁管道焊接过程中的常见问题及应对措施摘要：TP321广泛应用于石化行业渣油加氢、连续重整、加氢裂化等装置的高压管道。

近年来，出现了TP321厚壁管道的焊后热处理后发生再热裂纹现象。

因此，本文结合中科炼化一体化项目440万吨/年渣油加氢脱硫装置，现场TP321管材焊缝稳定化热处理后部分焊缝表面出现裂纹，对焊缝裂纹原因进行了分析，制定的处理方案进行论述。

关键词：TP321管道；稳定化；热处理；应对措施TP321奥氏体不锈钢管，在制造时加入了Ti，碳含量很低，可以防止晶间腐蚀，利用形变强化提高强度，采用固溶热处理将钢加热至1050℃~1150℃，使碳化物充分溶解，然后进行水冷却，获得单项奥氏体组织，提高耐蚀性。

渣油加氢脱硫装置突出的特点是高温、高压，介质有氢气、硫化氢、环烷酸等临氢工况，所采用的TP321多为厚壁管道，为了防止在450℃~850℃的敏化温度范围内，碳从奥氏体中以碳化铬（Cr23C6）形式延晶界析出，使晶界附近的合金元素含铬量降低到耐腐蚀所需的最低含量（12%）以下，产生厚度数十纳米的贫铬区，尤其以650℃最危险。

近年来，随着设备的尺寸，TP321厚壁管道越来越多，最大厚度达88mm。

在多个炼化项目中对厚壁TP321管道的进行稳定化热处理后，热影响区、母材或焊缝出现再热裂纹，为解决这一问题，确保装置长期安全运行，为厚壁稳定性奥氏体不锈钢未来现场施工提供技术依据，研究了TP321奥氏体不锈钢管道稳定化热处理的可行性。

1 TP321焊接性分析A312 TP321属于18-8型铬镍奥氏体不锈钢，相当于我国的0Cr18Ni10Ti。

含18%的铬和10%的钛。

TP321具有优良的可焊性，与其他奥氏体不锈钢一样在焊接时容易发生晶间腐蚀、应力腐蚀开裂和焊接热裂纹，并且比其他奥氏体不锈钢更容易出现焊接热裂纹和再热裂纹。

如图1所示。

图1 可能出现晶间腐蚀的位置图2 晶间腐蚀1.1热裂纹产生原因及预防措施由于TP321奥氏体不锈钢焊缝中枝晶方向性很强，枝晶间低熔点杂质的偏析，加之TP321导热系数仅为低碳钢的1/2，而膨胀系数比低碳钢大50%左右，使焊缝区产生较大的温差和收缩内应力，所以焊缝中容易产生热裂纹。

浅谈焊接裂纹缺陷产生的原因及预防措施摘要：焊接缺陷是在焊接过程中焊接接头产生的金属不连续、不致密或连续不良的现象，焊接缺陷的形成不仅会降低结构的性能，影响结构的安全使用，严重时还将导致脆性破坏，引起重大安全事故。

而焊接裂纹是一种危害性最大的一种常见焊接缺陷，为消除焊接裂纹，保证焊接接头质量，本文对焊接裂纹缺陷产生的原因及预防措施进行探讨分析。

关键字：焊接裂纹缺陷预防措施焊接裂纹是在焊接应力及其它致脆因素的共同作用下，焊接过程中或焊接后，焊接接头中局部区域（焊缝或焊接热影响区）的金属原子结合力遭到破坏而出现的新界面所产生的缝隙。

它具有尖锐的缺口和长宽比大的特征。

焊接裂纹是最危险的缺陷，除降低焊接接头的力学性能指标外，裂纹末端的缺口易引起应力集中，促使裂纹延伸和扩展，成为结构断裂失效的起源，焊接技术条件中是不允许焊接裂纹存在的。

1.焊接裂纹的产生的机理及形式焊缝金属从熔化状态到冷却凝固的过程经过热膨胀与冷收缩变化，有较大的冷收缩应力存在，而且显微组织也有从高温到低温的相变过程而产生组织应力，更加上母材非焊接部位处于冷固态状况，与焊接部位存在很大的温差，从而产生热应力等等，这些应力的共同作用一旦超过了材料的屈服极限，材料将发生塑性变形，超过材料的强度极限则导致开裂。

裂纹的存在大大降低了焊接接头的强度，并且焊缝裂纹的尖端也成为承载后的应力集中点，成为结构断裂的起源。

按照产生机理焊接裂纹可分为热裂纹、再热裂纹、冷裂纹和层状撕裂裂纹几种。

在焊接过程中，裂纹出现的位置和时间各不相同，裂纹可能出现在焊缝表面、焊缝内部、焊缝位置和热影响区等位置，裂纹的形成可能是在焊接过程中产生，也可能在焊后一段时间出现，后一种情况危害更为严重。

2.焊接裂纹产生的原因及预防措施2.1 热裂纹热裂纹产生于焊缝形成后的冷却结晶过程中，主要发生在晶界上，也称为沿晶裂纹，其位置多在焊缝金属的中心和电弧焊的起弧与熄弧的弧坑处，呈纵向或横向辐射状，严重时能贯穿到表面和热影响区。

焊接裂纹产生的原因及预防措施摘要裂纹是焊接结构最危险的一种缺陷，不仅会使产品报废，而且还可能引起严重的事故。

所以如何避免裂纹的产生是保证焊接质量的关键。

本文着重从焊接裂纹形成原因，影响裂纹生成的因素以及防止措施三方面进行探讨。

关键词热裂纹；冷裂纹；产生原因；预防措施0引言在焊接应力及其他致脆因素的作用下，焊接接头中局部区域因开裂而产生的缝隙称为焊接裂纹。

在焊接生产中出现的裂纹形式是多种多样的，根据裂纹产生的情况，可把焊接裂纹归纳为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和层状撕裂。

下面主要讨论较为常见的热裂纹和冷裂纹。

1热裂纹热裂纹是高温下在焊缝金属和焊缝热影响区中产生的一种沿晶裂纹。

热裂纹产生的原因焊接是一个局部加热的过程，液体由液态向固态转变的过程需要放热，体积缩小，焊缝金属凝固后，在冷却过程中处于放热状态，因此体积收缩。

但焊缝周围金属性能稳定，焊缝金属的收缩受到阻碍，因而使焊缝受到拉力作用。

在焊缝开始凝固、结晶时，液体流动性较小，因此产生的拉应力不会引起裂纹。

此时的液体金属可以在晶粒间自由流动，因而拉应力造成的晶粒间隙能被液体金属填满。

当温度继续下降时，柱状晶体继续生长，拉应力也逐渐增长。

之所以焊缝中的共晶体被柱状晶体推向晶界，聚集在晶界上，是因为焊缝中低熔共晶体的熔点比较低，凝固的时间晚。

在焊缝金属基本上都凝固时，小部分低熔点的金属还未完全凝固，在晶界上形成了一种“液体夹层”，拉应力在此时已经变的比较大了，然而液体金属本身强度很小，这大大减弱了晶粒间的结合。

在拉应力的作用下，柱状晶体之间的间隙被增大，低熔点液体金属这时填充不了被增大的空隙，因此产生了裂纹。

1.1由此可见，拉应力是产生热裂纹的外因，晶界上的低熔点共晶体是产生热裂纹的内因，拉应力作用在低熔点共晶体处的晶界上而造成裂纹。

1.2影响生成热裂纹的因素1）合金元素的影响。

合金元素是影响热裂纹倾向最根本的因素，其中主要有以下几个：硫：硫在钢中能形成多种低熔点共晶体，同铁会形成FeS，FeS与铁以及FeS与FeO会形成低于钢熔点的共晶体，它们在焊缝结晶时聚集在晶界上，当焊缝金属大部分已凝固时，它尚未凝固，形成液态薄膜，因而增大热裂纹倾向。

浅谈管道焊接缺陷产生原因及预防措施我们知道随着经济的发展、建筑业的兴起，施工质量倍受社会的关注。

那么管道焊接也是影响施工质量的一个重要因素，尤其是在工业建筑里，由于管道焊接质量问题而导致的渗漏、裂纹等现象十分普遍。

由此而引起的管道安装从新返工，不但影响了施工质量与进度，同时还影响了工时效率，所以下面本人想根据自己的实际工作经验谈谈对管道焊接缺陷产生原因及预防措施的肤浅看法，希望对今后的焊接施工工作起到一定的参考作用。

标签：管道焊接；问题对策引言：建筑施工要求的是质量，质量要以防范在先。

因为管道焊接质量问题而引起的管道维修占总比例的50%以上，可见管道焊接的质量关系到后期管道的可靠性与耐用性。

所以对施工过程中管道焊接常见的缺陷以及预防措施，本人想谈谈自己的看法。

一、管道焊接质量的重要性管道焊接在施工现场看虽然不是重头戏，但是它的责任却十分重大。

近几年来由于管道焊接质量问题出现大量的气体或液体泄漏，不但给周边环境造成了严重污染，同时也给百姓的生命财产安全也造成了威胁。

所以管道焊接总的来看起到至关重要的作用。

二、当前管道焊接工作存在的缺陷及原因1、未熔合所谓的未熔合大体含义就是焊道与母材之间以及焊道之间没有恰当地熔合在一起。

其产生的主要原因就是焊接过程中，如果电流的速度掌握不好或者焊条的角度掌握不对都可能造成未熔合。

按照缺陷存在的位置可以分为坡口未熔合、层间未熔合、根部未熔合。

未熔合的危害容易造成应力集中。

2、夹渣这是管道焊接中常见的缺陷之一，是熔渣残留在焊缝金属中。

其产生的原因主要是由于技术操作人员责任心不强，业务能力欠佳，技术水平不过硬，如坡口尺寸掌握的不合理、坡口不清洁、多层焊接时，各层清洁不彻底、焊条的摆动水平不佳等原因造成熔渣在规定的时间内没有及时浮出水面而残留在焊缝中。

另外带有尖角夹渣的危害性还会产生裂纹。

3、裂纹说的通俗些裂纹就是形成了新的界面，原因是焊缝中原子在结合过程遭到破坏。

裂纹的分类可以按照尺寸分为宏观、微观、超显微裂纹；按照温度分为冷、热裂纹；还可以按照产生的原因进行分类。

焊接裂纹产生原因及防治背景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。

浅谈焊接裂纹的产生原因和防止措施摘要：对焊接裂纹产生原因分析的基础上，采用可行的焊接工艺和有效的防止措施。

关键词：焊接裂纹分析焊接工艺防止措施前言焊接是现代工业生产中最重要的加工工艺之一，它已广泛应用于制造和修理各种结构和设备。

焊接作为一种降低成本、提高生产效率的有效手段，用它不仅可以得到优质、可靠的工件，而且可以创制出原则上完全新颖的产品。

大如航空航天和核动力装置，小至微电子以及超精器件，如果没有焊接技术，很难想像将会遇到多少困难，甚至无法制造出来。

因此完全可以说，没有焊接就没有今天这样的现代工业，焊接为今天这样的现代文明起到了它应有的作用。

随着现代工业的发展，在焊接结构方面都趋向大型化，大容量和高参数的方向发展。

有的还在低温、深冷、腐蚀介质等环境下工作，因此各种低合金高强钢，中、高合金钢，超高强钢，以及各种合金材料应用的日益广泛。

但是随着这些钢种和合金材料的应用，在焊接生产上带来了许多新的问题，其中较为普遍而又十分严重的就是焊接裂纹。

常见的焊接裂纹根据生成时的温度，可分成热裂纹、冷裂纹和再热裂纹等几类。

焊接结构中，焊接裂纹以冷裂纹最为常见，其次为热裂纹，本次论文主要阐述冷裂纹的产生机理和防止措施。

一、焊接冷裂纹冷裂纹是指焊接接头冷却到较低温度时所产生的裂纹。

冷裂纹包括：延迟裂纹、淬硬裂纹、低塑性脆化裂纹等，正常所说的冷裂纹指的是延迟裂纹。

延迟裂纹生成温度约在100~－100℃之间，存在潜伏期，缓慢扩散期和突然断裂期三个连续的开始过程。

潜伏期几小时、几天甚至更长。

裂纹一般有焊道下裂纹、焊根下裂纹、焊根裂纹、横向裂纹、凝固过渡层裂纹。

一般情况下，焊接低中合金高强钢，高中碳钢等易淬火钢时容易产生冷裂纹。

二、冷裂纹产生的机理大量的生产实践和理论研究证明，钢种的淬硬倾向、焊接接头含氢量及其分布，以及焊接接头所承受的应力状态是产生焊接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。

（1）含氢量的影响导致接头产生冷裂纹的氢主要是扩散氢。

浅析焊接裂纹产生的原因分析及预防措施摘要：裂纹是焊接工艺中常见的缺陷，也是最危险的焊接缺陷之一，轻则影响生产活动，重则引发安全事故。

为此，焊接裂缝问题引起了工程建设界的广泛关注。

文章阐述了不同焊接裂纹产生的原因及主要预防措施，并结合具体工程案例，分析了引起焊接冷裂纹的原因、因素及对策，以预防焊接裂纹的出现。

关键词：焊接裂纹；接头；冷裂纹；热裂纹；预防措施焊接是当今工业生产中应用最为广泛的金属加工工艺之一，是被焊工件的材质通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的键和而形成永久性连接的工艺过程。

焊接是一种有效降低成本、提高生产效率的手段，大到航天航空，小至微电子都离不开焊接技术。

但是焊接过程中也会有很多质量缺陷问题，其中较为普遍而有十分严重的就是焊接裂纹。

焊接裂纹不仅给生产带来困难，还可能带来灾难性的安全事故，因此，提高焊接质量和结构的可靠性，避免在焊接中产生裂纹，是值得探讨的话题。

1 焊接裂纹产生的原因及预防措施按产生时的温度和时间的不同，裂纹可分为：热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和层状撕裂。

1.1 焊接热裂纹焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区域时产生的裂纹，叫焊接热裂纹。

原因：由于焊接溶池在结晶过程中存在偏析现象，偏析出的物质多为低熔点共晶和杂质。

在一定条件下，当拉伸焊接应力足够大时，会将液态层间拉开或在其凝固过程中被拉断而形成热裂纹。

预防措施：调整焊缝金属的化学成分，细化焊缝晶粒，控制低熔点、共晶的有害影响；控制焊接规范，适当提高焊缝形状系数；正确选用焊接接头形式，合理安排焊接次序。

1.2 焊接冷裂纹焊接接头冷却到较低温度（对钢来说在MS温度下）时产生的焊接裂纹，叫做焊接冷裂纹。

原因：冷裂纹是在焊后较低的温度下产生的，焊接中碳钢、高碳钢、低合金高强度钢、某些超高强度钢、工具钢、钛合金等材料时容易出现这种缺陷。

预防措施：选用优质低氢的焊接材料和低氢的焊接工艺方法；加入某些合金元素以提高焊缝金属的塑性；选择合理的焊接规范及焊接顺序；焊前预热，控制层间温度及焊后保温缓冷或后热；焊后焊件应及时进行热处理。

焊接裂纹的形成机理与预防措施1、产生焊接冷裂纹的原因焊接冷裂纹在焊后较低的温度下形成。

由于这种裂纹形成与氢有关，且有延迟开裂的特点，因此又称之为焊接氢致裂纹或者延迟裂纹。

产生焊接冷裂纹的三个必要条件：〔1〕氢。

氢的主要来源是焊材中的水分和焊接区域中的油污、铁锈、水以及大气中的水汽等。

这些水、铁锈或者有机物经焊接电弧的高温热作用分解成氢原子而进入焊接熔池中。

在焊接过程中氢除向大气中扩散外，余下的在焊缝中呈过饱和状态，即在焊缝中存在着扩散氢。

根据氢脆理论，这种扩散氢将向应变集中区〔如微裂纹或者缺口尖端附近〕扩散，当该区的氢浓度到达某一临界值时，裂纹便继续扩展。

〔2〕应力。

依据目前国及国际的施工水平，在球罐的组装过程中总会存在或者多或者少的强力组对，所以在组装完成后便存在着应力，这种应力在焊后整体热处理完成后也不可能彻底消除。

再加之球罐焊接是一个局部加热过程，在焊接过程中产生应力与应变的循环，因此球罐焊接后必然存在剩余应力。

〔3〕组织。

焊接热影响区组织中过硬的马氏体含量越多越容易产生冷裂纹。

3、防止产生焊接冷裂纹的措施〔1〕尽量选用对冷裂纹不敏感的材料选用在质量好的母材。

即选用碳当量低的优质钢材，特别是防止母材大型夹渣。

所以在球壳板创造前必须对板材进展严格的超声波检查，对有严重夹层等缺陷的钢材不得使用。

〔2〕尽量减少氢的来源。

第一，球罐的焊接选用低氢型焊条，必要时要采用超低氢型的焊条；第二，焊条使用前一定要按产品使用说明发展烘干，并贮存在100～150℃的恒温箱中，在使用时放入保温筒并随用随取，在保温筒存放时间不得超过4h，否那末要按原烘干温度重新烘干，重复烘干不得超过两次；第三，要彻底去除焊接坡口外表及坡口两侧20mm围的油污、水分，、铁锈及其他杂物；第四，不在雨雪天及空气相对湿度大于90%时施焊；第五，采取有效的防风措施，以防止吹弧，使焊接熔池得到有效的隔离保护。

〔3〕选用适当的焊前预热温度和预热围。

浅谈TP321管道焊缝产生裂纹的原因及其防止【摘要】国外进口不锈钢越来越多地进入国内市场，在化工行业大到用于混合进料的Φ508的管子，小到用于仪表导压的Φ6的管子，近年来由于我国化工厂的不断升级，对管道的等级不断提高，TP321管道现场组对焊接过程中，由于施工环境、供货状态不良加之施工工期短，所以为了保证工期加快施工进度，有可能产生焊接质量问题。

所以我们只有采用科学合理的施工组织设计与管理，并采取一定的有力措施才能有效的减少TP321管道焊缝裂纹的产生，从而保证球罐在生产过程中的安全性，稳定性。

【关键词】浅谈 TP321管道焊缝裂纹原因措施一、概述国外TP321材料向相当于国内0Cr18Ni10Ti，材料类别为18Cr-10Ni-Ti，属于铬镍奥氏体不锈钢，此材料由于强度高，塑性、韧性好，耐腐蚀性能强而被广泛的应用于各行业，但是所有的不锈钢并不是以一种单一的组织形式存在，如果中间的任何一个组织发生变化直接影响到材料的力学性能，一般情况下TP321材料具有良好的焊接性能，但是在施工现场作业时又会有以下因素的影响：1.露天作业，施工环境的温度、湿度、风速变化较大，甚至有雨雪的威胁，焊接环境差。

2.高处作业增多，焊接空间位置受到较大限制，可达性差。

3.临时供电设施稳定性差，造成焊接工艺参数的失稳。

4.通风设施设置欠合理，对焊接质量、焊接效率有一定影响。

5.施工工期紧，对焊接时间的影响。

所以在现场组对、焊接的TP321管道在其焊接工艺的编制，现场施工的组织与管理都应该结合以上特点综合考虑，并采用一些相应的措施，才能保证焊接的质量和高效率。

而TP321材料温度和焊接线能量是产生裂纹的主要原因，那么为提高焊接质量和效率，保证TP321在施工和生产中的安全性，我们有必要对TP321材料在焊接时裂纹产生的原因进行分析，并制定一些相应的预防措施。

二、TP321管道焊缝裂纹存在的形式TP321管道焊缝裂纹大多以微观形式存在于焊缝区的内部。

常见焊接裂纹成因及防治策略研究【摘要】焊接中最危险的缺陷就是裂纹，裂纹末端尖锐，裂纹使应力显著提高。

通常焊接裂纹不是有焊工违规操作造成，多数焊接裂纹是由不合适的焊接工艺规程所引起。

在实际的焊接操作过程中，焊接工程质量始终与焊接缺陷有联系。

焊接裂纹的出现往往会给焊接工程造成严重后果。

本文主要分析常见焊接裂纹的成因，提出防治措施。

【关键词】焊接缺陷；焊接裂纹；防治策略1、常见焊接裂纹的原因分析1.1结晶裂纹。

通常焊接裂纹的出现多是由于焊接材质的金属纯度不同，纯金属和杂质的结晶熔点温度不同，在焊接时，低熔点的杂质很易形成结晶外“液态薄膜”，进而导致晶体之间的结合力出现差别，便形成了晶粒间的薄弱地带。

并且在焊缝金属的结晶同时，体积减小，周围金属的约束引起它的收缩而引起焊缝金属收到拉伸力的作用下产生拉伸变形，此时，若此变形的拉伸力超出了晶粒边界的承受范围，就会出现裂纹。

所以说，形成结晶裂纹的原因一是液态薄膜的存在，二是焊接凝固过程中受到的拉伸力的共同作用。

1.2液化裂纹。

本质上来将，液化裂纹的形成因素也是合金因素和力学因素共同作用的结果。

在合金进行焊接时，近缝区金属或焊缝层间金属，奥氏体晶界上低熔共晶组成物在焊接高温的影响下重新融化，经拉伸力作用而开裂，从而形成液化裂纹。

另外，由于合金的熔点不同，在不均衡的温度下，金属间化合物分解和元素扩散，造成局部共晶成分偏高而发生局部晶间液化，也会形成液化裂纹。

1.3多边化裂纹。

这种焊缝多出现在多层焊接的近缝区金属中，其形成的最主要因素就是反复的加热和冷却，并且多边化裂纹多呈现超微观裂纹的形式。

多边化裂纹的形成原因一方面从力学角度分析，因合金经反复加热和冷却，金属受到反复和复杂的拉伸力，其应力状态复杂多变，且变化频率大，使结晶过程中存在足够高的应变速率。

另一方面从冶金的因素分析，焊接金属在结晶前沿下的固态金属中的大量点阵缺陷，在经受快速的温度变化时，被保留在焊缝金属内。

焊接裂纹产生原因形成焊接裂纹的原因是多方面的，但可以归纳为力学因素和冶金因素两方面。

3.1 力学因素导致裂纹产生的力学因素主要为拘束应力。

压力钢管焊接时采用多层多道焊，焊接第一层焊缝时，由于焊缝截面远小于构件的截面，因此拘束应力和拘束变形将集中在截面比母材小很多并且变形相对容易的焊接区内，造成第一道焊缝的焊接区是最容易出现裂纹的区域。

拘束度越大，焊接区域承受的拘束应力和应变越大，造成焊接裂纹的危险性也越大。

焊缝在压缝完成后，特别工地环缝不可避免地会产生拘束度偏大，从而致使点焊区域承受的拘束应力和应变偏大。

焊接时，由于焊接区域的温度升高，点焊区域拘束应力得以释放，易造成裂纹的产生。

有时钢管丁字接头部位容易产生裂纹就是因应力过分集中造成。

3.2 冶金因素3.2.1 冶炼杂质对高温脆性区的影响钢中的杂质元素如C、S、P、B会明显地扩大高温脆性区的温度范围。

60kgf/mm2钢种是一种含C、S、P量很低的Cr-Mo-V系合金钢。

Mn含量较高，约为1.20％～1.60％，可以减小高温脆性区，因而60kgf/mm2钢是一种可以减小高温脆性区的钢种。

3.2.2 钢的淬硬致脆倾向60kgf/mm2钢种碳当量Ceq=0.35％，裂纹敏感系数Pcm=0.185％，钢的淬硬致脆倾向不明显，是一种焊接性及抗裂性良好的钢种。

3.2.3 钢中氢的致脆氢是焊接冶金过程残留在钢中的气体杂质。

由于钢中残留的氢使钢的塑性恶化而形成氢脆。

3.2.4 焊接粗晶区晶界的弱化由于合金结晶过程的选择作用和相临晶粒间的相位不同，使得晶界总是含有比晶粒内部多得多的杂质和缺陷：而且由于晶界很薄，因而晶界的变形能力总是远低于晶粒本身的变形能力。

在正常受力下，晶粒本身承担厂主要的塑性变形，保证了合金的塑性和强度。

但NK 钢种因含有Cr、Mo、V等成分，Cr、Mo、V元素属于强碳化物及强氮化物形成元素，HITEN610U2它们将会使晶界弱化或相对弱化。

焊接裂纹产生原因及防治措施焊接裂纹是焊接过程中常见的缺陷之一，它会降低焊接接头的强度和密封性，严重影响焊接质量。

本文将从焊接裂纹产生的原因和防治措施两个方面进行探讨。

一、焊接裂纹产生的原因1. 焊接应力过大：焊接过程中，由于材料的热膨胀和收缩，会产生焊接应力。

如果应力过大，就容易引起焊接裂纹的产生。

2. 材料的选择不当：焊接材料的选择不当，例如选择了冷脆性较大的材料，容易在焊接过程中产生裂纹。

3. 焊接参数设置不合理：焊接参数的设置是影响焊接质量的关键因素之一。

如果焊接电流过大或过小，焊接速度过快或过慢，都会导致焊接裂纹的产生。

4. 焊接时的工艺操作不当：焊接操作不规范也是焊接裂纹产生的原因之一。

例如焊接时没有进行预热、焊接过程中没有使用适当的焊接顺序等。

5. 焊接材料的质量问题：如果焊接材料本身存在缺陷，例如含有太多的杂质或气孔，也容易导致焊接裂纹的产生。

二、焊接裂纹的防治措施1. 合理控制焊接应力：通过合理的焊接参数设置和焊接顺序安排，可以减小焊接应力的产生。

此外，还可以采用局部预热、焊后热处理等方法来降低焊接应力。

2. 选择合适的焊接材料：在进行焊接工艺设计时，应根据具体情况选择合适的焊接材料，避免选择冷脆性较大的材料。

此外，还要确保焊接材料的质量，避免使用存在缺陷的材料。

3. 合理设置焊接参数：在进行焊接操作时，要根据具体情况合理设置焊接参数，如焊接电流、焊接速度等。

可以通过试验和经验总结来确定最佳的焊接参数。

4. 规范焊接操作：进行焊接操作时，要严格按照焊接工艺要求进行操作，如预热、焊接顺序等。

同时，要保证焊接设备的正常运行和维护，避免因设备故障导致焊接裂纹的产生。

5. 加强焊后检测和质量控制：焊接完成后，要进行全面的焊后检测，发现裂纹及时进行修复。

同时，要加强质量控制，确保焊接质量符合要求。

焊接裂纹的产生原因较为复杂，涉及材料、焊接参数、工艺操作等多个方面。

为了防止焊接裂纹的产生，需要从多个方面进行控制和改进，提高焊接质量。

焊缝裂纹产生的原因和解决方法焊缝裂纹是焊接过程中常见的一种质量问题，主要是由于焊接应力和热应力引起的。

本文将从焊缝裂纹的原因和解决方法两个方面进行详细介绍。

焊缝裂纹产生的原因主要有以下几点：1. 焊接应力：焊接过程中，由于金属受热膨胀和冷却收缩，会产生应力。

如果焊接接头的应力超过了材料的强度极限，就会导致焊缝裂纹的产生。

2. 焊接材料的选择：焊接材料的选择直接影响着焊缝的质量。

如果选择的材料与基材的化学成分和物理性能不匹配，就会导致焊缝裂纹的产生。

3. 焊接工艺不当：焊接工艺参数的选择不合理，如焊接电流、电压、焊接速度等控制不当，都会导致焊缝裂纹的产生。

4. 焊接过程中的杂质：焊接过程中，如果焊缝中存在杂质、氧化物等，会导致焊缝的质量下降，从而容易产生裂纹。

针对焊缝裂纹产生的原因，可以采取以下解决方法：1. 控制焊接应力：通过合理的焊接工艺参数和焊接顺序，减小焊接接头的应力集中。

可以采用预热、中间退火等措施，使应力得到释放，从而减少焊缝裂纹的产生。

2. 选择合适的焊接材料：在焊接材料的选择上，应根据基材的化学成分和物理性能要求，选择与之相匹配的焊接材料。

同时，还要注意焊接材料的纯净度和含杂质的情况，以避免焊缝裂纹的产生。

3. 控制焊接工艺参数：合理选择焊接电流、电压、焊接速度等参数，保证焊接过程中的热输入和冷却速度合理。

同时，还应注意焊接过程中的保护气体和焊接速度的控制，以避免焊缝裂纹的产生。

4. 清除焊接过程中的杂质：焊接过程中要注意清除焊缝中的杂质、氧化物等，保证焊缝的质量。

可以采用机械清理、化学清洗等方法，使焊接接头表面清洁，减少焊缝裂纹的产生。

焊缝裂纹的产生主要是由于焊接应力和热应力引起的。

为了解决焊缝裂纹问题，需要从控制焊接应力、选择合适的焊接材料、控制焊接工艺参数和清除焊接过程中的杂质等方面入手。

只有采取有效的措施，才能有效预防和解决焊缝裂纹问题，提高焊接质量。

管道焊接工程中焊缝裂纹形成机理及预防措施研究管道焊接工程是现代工程建设中不可或缺的一环，而焊缝裂纹作为焊接工程中常见的缺陷，对工程的安全性和可靠性产生了重要影响。

因此，研究焊缝裂纹的形成机理以及采取相应的预防措施，对于提高管道焊接工程的质量至关重要。

首先，我们来探讨焊缝裂纹的形成机理。

焊缝裂纹主要分为热裂纹、冷裂纹和应力裂纹三种类型。

热裂纹是由于焊接过程中产生的热应力导致的，通常发生在焊接过程中或焊接后的冷却阶段。

冷裂纹则是由于焊缝材料的冷脆性引起的，通常发生在低温环境下。

应力裂纹则是由于焊接过程中产生的残余应力引起的，通常发生在焊接后的使用过程中。

热裂纹的形成机理主要与焊接过程中的温度梯度和应力有关。

在焊接过程中，焊接区域会受到高温热源的加热，而周围区域则保持相对较低的温度。

这种温度梯度会导致焊接区域的收缩和应力积累，当应力超过材料的强度极限时，就会形成热裂纹。

此外，焊接过程中的热变形也会导致焊缝的变形和应力集中，从而增加了热裂纹的形成风险。

冷裂纹的形成机理主要与焊缝材料的冷脆性有关。

某些金属材料在低温环境下会变得脆性，容易发生冷裂纹。

冷裂纹的形成通常需要两个条件：一是存在足够的应力，二是存在足够的脆性材料。

在焊接过程中，由于冷却速度较快，焊缝材料容易形成冷脆性，尤其是在低温环境下，冷裂纹的风险更大。

应力裂纹的形成机理主要与焊接过程中产生的残余应力有关。

焊接过程中，由于材料的热膨胀和收缩，会产生残余应力。

这些残余应力如果不能得到有效释放，就会导致焊缝的应力集中，从而形成应力裂纹。

此外，焊接后的使用过程中，由于受到外界力的作用，也会产生应力，进一步增加了应力裂纹的形成风险。

为了预防焊缝裂纹的形成，我们可以采取一系列的预防措施。

首先，控制焊接过程中的温度梯度和应力是关键。

可以通过合理的焊接工艺参数和焊接顺序来减小温度梯度和应力的产生，从而降低热裂纹的风险。

其次，选择合适的焊接材料也是重要的一步。

应选择具有良好韧性和抗冷脆性的材料，以减少冷裂纹的发生。

焊接裂纹成因分析及其防治措施焊接裂纹是在焊接过程中产生的裂纹，其成因复杂多样。

本文将对焊接裂纹的成因进行分析，并提出相应的防治措施。

焊接裂纹的成因可以归结为以下几点：1.焊接材料问题：焊接材料的组织结构和成分不合理，或者含有一定的夹杂物和缺陷，容易引起裂纹的产生。

此外，焊接材料的降温速度过快，也容易导致裂纹的形成。

2.焊接过程问题：焊接过程中，焊接参数的选择不当，如电流、电压、焊接速度等方面的控制不准确，就会导致焊接裂纹的产生。

此外，焊接过程中产生的应力集中也是裂纹产生的重要原因。

3.焊接装置问题：焊接装置的刚性不够好，容易造成焊接变形，从而引起裂纹的产生。

针对上述原因，我们可以采取以下的防治措施：1.选择合适的焊接材料：在焊接之前，应对焊接材料进行严格的检测和评估，确保其成分和组织结构符合要求。

如果发现材料存在问题，应及时更换。

2.控制焊接参数：在焊接过程中，应根据具体情况选择合适的焊接参数，确保电流、电压、焊接速度等的准确控制。

同时，要注意焊接的降温速度，避免过快引起裂纹形成。

3.减少应力集中：在焊接过程中，应通过合适的焊接顺序和方法，尽量减少焊接产生的应力集中。

另外，可以使用适当的焊接辅助材料，如焊接夹具、预应力装置等，来缓解焊接过程中的应力。

4.加强装置刚性：焊接装置应具备足够的刚性和稳定性，避免焊接过程中产生的振动和位移，从而减少焊接变形，并防止裂纹的出现。

总结起来，要防止焊接裂纹的发生，需要从焊接材料、焊接过程和焊接装置三个方面进行综合考虑和控制。

只有合理选择材料、准确控制焊接参数、减少应力集中和加强装置刚性，才能够有效防止焊接裂纹的产生。

浅谈TP321管道焊缝产生裂纹的原因及其防止【摘要】国外进口不锈钢越来越多地进入国内市场，在化工行业大到用于混合进料的Φ508的管子，小到用于仪表导压的Φ6的管子，近年来由于我国化工厂的不断升级,对管道的等级不断提高,TP321管道现场组对焊接过程中，由于施工环境、供货状态不良加之施工工期短，所以为了保证工期加快施工进度，有可能产生焊接质量问题。

所以我们只有采用科学合理的施工组织设计与管理，并采取一定的有力措施才能有效的减少TP321管道焊缝裂纹的产生，从而保证球罐在生产过程中的安全性,稳定性。

【关键词】浅谈 TP321管道焊缝裂纹原因措施一、概述国外TP321材料向相当于国内0Cr18Ni10Ti，材料类别为18Cr-10Ni-Ti，属于铬镍奥氏体不锈钢，此材料由于强度高，塑性、韧性好，耐腐蚀性能强而被广泛的应用于各行业，但是所有的不锈钢并不是以一种单一的组织形式存在,如果中间的任何一个组织发生变化直接影响到材料的力学性能，一般情况下TP321材料具有良好的焊接性能，但是在施工现场作业时又会有以下因素的影响：1.露天作业，施工环境的温度、湿度、风速变化较大,甚至有雨雪的威胁，焊接环境差。

2.高处作业增多,焊接空间位置受到较大限制，可达性差。

3.临时供电设施稳定性差，造成焊接工艺参数的失稳。

4.通风设施设置欠合理，对焊接质量、焊接效率有一定影响。

5.施工工期紧，对焊接时间的影响。

所以在现场组对、焊接的TP321管道在其焊接工艺的编制，现场施工的组织与管理都应该结合以上特点综合考虑，并采用一些相应的措施,才能保证焊接的质量和高效率.而TP321材料温度和焊接线能量是产生裂纹的主要原因，那么为提高焊接质量和效率，保证TP321在施工和生产中的安全性，我们有必要对TP321材料在焊接时裂纹产生的原因进行分析，并制定一些相应的预防措施.二、TP321管道焊缝裂纹存在的形式TP321管道焊缝裂纹大多以微观形式存在于焊缝区的内部。

TP321焊接过程产生层间结晶裂纹和表面液化裂纹的原因和
预防措施
王龙己;吴波;赖朝喜
【期刊名称】《当代化工》
【年(卷),期】2024(53)2
【摘要】加氢装置因为高温、高压、临氢的特殊环境,使加热炉进出口、反应器进出口、高压换热器进出口管线不得不选用TP321或者TP347材质。

但在装置建设过程中,工期紧、焊接环境差、焊工水平层次不齐、焊材成分和可焊接操作性差、对热输入和层间温度控制较苛刻等原因,使得在焊接过程中出现热裂纹等焊接质量问题。

为保证TP321材质管道焊接质量,对产生以上质量问题原因进行简要阐述,保证焊接过程合适的热输入、应用合格焊材、保证焊缝组织铁素体含量,从而保证装置试压、开停工过程的安全与稳定性。

【总页数】5页(P486-490)
【作者】王龙己;吴波;赖朝喜
【作者单位】浙江石油化工有限公司炼油芳烃事业部
【正文语种】中文
【中图分类】TG457.6
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