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球罐焊接裂纹产生原因分析及预防措施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延迟裂纹。
2、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（如微裂纹或缺口尖端附近）扩散，当该区的氢浓度达到某一临界值时，裂纹便继续扩展。
（2）应力。
依据目前国内及国际的施工水平，在球罐的组装过程中总会存在或多或少的强力组对，所以在组装完成后便存在着内应力，这种应力在焊后整体热处理完成后也不可能完全消除。
再加上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残余应力。
（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内在质量好的母材。
即选用碳当量低的优质钢材，尤其是避免母材大型夹渣。
所以在球壳板制造前必须对板材进行严格的超声波检查，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进行烘干，并贮存在100～150℃的恒温箱中，在使用时放入保温筒内并随用随取，在保温筒内存放时间不得超过4h，否则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表面及坡口两侧20mm 范围内的油污、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范围。
焊接冷裂纹产生原因及防止措施1.原因：1.1材料的选择不当：焊接材料的化学成分不合适，或者材料含有较高的残留应力，容易导致冷裂纹的生成。
1.2焊接过程中的热输入不合适：焊接过程中产生的热量和焊接速度不合理，容易造成焊缝和母材之间的温度差异，从而导致冷裂纹的生成。
1.3焊接残余应力：焊接后，热量的收缩导致焊缝和母材之间的残余应力，这些应力容易导致冷裂纹的生成。
1.4接缝设计不合理：接缝的形状和尺寸设计不合理，例如锯齿形的接头，容易导致应力集中，增加冷裂纹的风险。
1.5焊接过程中的不合理操作：焊接过程中出现的不合理操作，例如焊接速度太快或太慢，焊接温度不稳定，都会增加冷裂纹的发生风险。
2.防止措施：2.1合理选择焊接材料：选择合适的焊接材料，确保化学成分符合要求，并且没有过高的残余应力。
2.2控制热输入：控制焊接过程中的热输入，一方面要保证足够的热能输入，使焊缝和母材温度均匀，另一方面要避免过高的热输入，以免造成过大的残余应力。
2.3使用预热和后热处理：对于容易产生冷裂纹的材料和结构，可以采用预热和后热处理的方法来减少焊接过程中的残余应力。
2.4设计合理的焊缝：在设计焊缝时，应尽量避免锯齿形的接头，可以采用圆弧形或其他形状，以减少应力集中。
2.5严格控制焊接过程参数：焊接过程中应严格控制焊接速度、焊接压力和焊接温度等参数，确保稳定和合理的焊接条件。
2.6检测和治理裂纹：焊接后应对焊缝进行严格的裂纹检测，如超声波检测、磁粉检测等，一旦发现裂纹，应及时采取治理措施，包括打磨、退火或重新焊接等。
2.7人员培训和操作规范：通过人员培训，提高焊接人员的技术水平和操作规范，减少不合理操作的发生，从而减少冷裂纹的产生。
总结起来，焊接冷裂纹的产生主要是由材料的选择不当、焊接过程中的热输入不合适、焊接残余应力、接缝设计不合理和焊接过程中的不合理操作等原因造成的。
为了防止焊接冷裂纹的产生，应选择合适的焊接材料、控制热输入、使用预热和后热处理、设计合理的焊缝、严格控制焊接过程参数、检测和治理裂纹，并加强人员培训和操作规范。
建筑钢结构焊接裂纹的产生机理及防止措施钢结构作为建筑工程中重要的材料之一，广泛应用于不同类型的建筑物中。
然而，在钢结构的生产和施工过程中，焊接裂纹是一个常见的问题，会导致结构的强度和稳定性受到影响，甚至可能引发严重的事故。
因此，了解钢结构焊接裂纹的产生机理，采取防止措施，对于保障钢结构的安全性和可靠性具有重要意义。
钢结构焊接裂纹的产生机理主要有以下几个方面：
1. 材料缺陷：焊接过程中，如果钢材本身就存在缺陷，比如孔洞、气孔、裂纹等，容易在焊接过程中扩大，形成焊接裂纹。
2. 焊接过程中的热应力：钢材在焊接过程中会受到热应力的影响，会产生变形和应力集中的问题。
如果应力集中过于严重，就会导致焊接裂纹的产生。
3. 焊接参数不当：焊接参数的选择不当，比如电流、电压、焊接速度等不合理，容易导致焊接温度不均匀，从而引发焊接裂纹。
为了防止钢结构焊接裂纹的产生，可以采取以下措施：
1. 选择质量好的材料：在选材的过程中，应选择质量好的钢材，尽可能避免存在缺陷的材料被用于焊接。
2. 确定合理的焊接参数：在焊接过程中，应根据钢材的材质和焊接方式确定合理的焊接参数，保证焊接温度均匀，减少应力集中的问题。
3. 采用预热和后热处理技术：在焊接前进行预热，可以减少焊接过程中的热应力，从而避免焊接裂纹的产生。
在焊接后进行后热处
理，可以降低残余应力，进一步保证结构的稳定性和安全性。
总之，了解钢结构焊接裂纹的产生机理，采取有效的防止措施，对于确保建筑物整体的安全性和可靠性具有重要意义。
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。
30CrMnSiA钢焊接工艺的研究齐齐哈尔二机床（集团）有限责任公司邢芳摘要：本文通过对30CrMnSiA钢焊接性的分析，制定了合理的焊接工艺，取得了良好的焊接质量，对中碳调质类高强钢的焊接具有一定的指导和借鉴作用。
我公司与航天211所合作制造的Z6350-373型环缝总装焊接系统，其结构如图1所示，从图中可知，该件采用大量的环形零件，多数直径在φ5050-φ6050左右，很多环体板厚在80-120mm之间。
图1. Z6350-373 型环缝总装焊接系统其中关键件5-1-2-0环体，其结构抛面图如图2所示，其材质为中碳调质钢30CrMnSiA，下料和焊接都非常困难，因此，30CrMnSiA的焊接接头性能以及合理的装焊顺序将直接影响到该环缝总装焊接系统的整机性能和使用寿命。
件）（件）图2. 5-1-2-0环体结构抛面图1、实验材料实验采用的母材为30CrMnSiA中碳调质钢，其化学成分和力学性能如表1-1和表1-2所示。
表1-1 材料化学成分(质量分数，%)材料 C Si Mn S P Cr Ni 30CrMnSiA0.28-0.35 0.9-1.2 0.8-1.1 ≤0.030 ≤0.035 0.8-1.1 ≤0.30表1-2 30CrMnSiA的力学性能材料屈服强度/Mpa 抗拉强度/Mpa 伸长率/% 冲击功/ J 30CrMnSiA ≥835 ≥1080 ≥10 ≥392、焊接设备及工具CO2气体保护焊焊机为唐山公司生产的松下KRⅡ500型，手工电弧焊焊机为OTC的VR400Ⅱ，远红外测温仪ST20，TBQ-800 型碳弧气刨机，以及角磨机。
3、30CrMnSi的可焊性分析根据碳钢及合金结构钢的碳当量经验公式：C=[C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]*100%把表1-1的化学含量带入上式可得，30CrMnSiA的碳当量上限为0.81。
当碳当量小于0.4%时，钢材在焊接时无淬硬倾向，焊接性良好，不需要预热，除钢板厚度很大和环境温度很低等情况外；当碳当量大于0.5%时，则焊接接头淬硬倾向大，焊后可能出现冷裂纹。
30crmnsi球化退火工艺30CrMnSi球化退火工艺是一种常用的金属材料热处理方法，主要用于改善材料的力学性能和组织结构。
本文将详细介绍30CrMnSi球化退火工艺的原理、步骤和效果。
一、30CrMnSi球化退火工艺的原理30CrMnSi是一种低合金高强度钢，具有较高的屈服强度和延伸率。
然而，由于其组织结构中存在大量的强化相，导致其塑性和韧性较差。
为了改善30CrMnSi的综合力学性能，需要对其进行球化退火处理。
球化退火是通过加热和保温使金属材料中的强化相颗粒分解成球状颗粒，从而改善材料的塑性和韧性。
具体而言，30CrMnSi球化退火的原理如下：1. 加热：将30CrMnSi材料加热到适当的温度范围，使其达到球化退火的温度。
2. 保温：将材料保持在球化退火温度下一定的时间，使其完全达到热平衡。
3. 冷却：将材料从球化退火温度迅速冷却到室温，使其形成球状颗粒。
二、30CrMnSi球化退火工艺的步骤30CrMnSi球化退火工艺一般包括以下几个步骤：1. 材料准备：选择合适的30CrMnSi材料，并进行清洗和除锈处理，确保材料表面干净。
2. 加热：将30CrMnSi材料放入炉中，逐渐升温至球化退火温度。
升温速率一般为10-20℃/min。
3. 保温：将材料保持在球化退火温度下一定的时间，一般为1-2小时，以保证材料达到热平衡。
4. 冷却：将材料从球化退火温度迅速冷却到室温。
冷却方式可以选择空冷或水淬，具体根据材料的要求和工艺条件来定。
5. 检验：对球化退火后的材料进行力学性能测试和金相组织观察，判断球化退火效果是否达到要求。
三、30CrMnSi球化退火的效果通过球化退火处理，30CrMnSi材料的组织结构发生变化，主要表现为强化相颗粒的分解和形成球状颗粒。
这种球状颗粒的形成可以提高材料的塑性和韧性，同时减少材料的脆性。
具体效果包括：1. 提高材料的延伸率和冲击韧性，使其更适合承受冲击和挤压等作用。
对于结构钢的低温冷脆及断裂机理概述导读:晶粒细化有助于提高材料抗低温脆断的能力。
脆性断裂机理,结构钢的低温冷脆及断裂机理概述。
关键词:冷脆转变,脆性断裂机理,低温脆断 1.前言钢的低温脆性断裂是钢结构最危险的破坏形式之一,原因是断裂瞬间发生,断裂时无明显的塑性变形,而且构件破坏时其承载能力很低。
实际工程中钢结构,如压力容器、船舶、桥梁等,由于低温脆性造成的脆断事故时有发生,造成巨大损失[1]。
2.低温冷脆特点及其影响因素当温度降低到某一程度时,金属材料的冲击吸收能量明显下降并引起脆性破坏的现象称为冷脆。
金属的低温脆断具有以下特点[2]:(1)断裂时所承受的工作应力低。
(2)脆性断裂时,裂纹的扩展速度极快,且脆断之前无任何预兆。
(3)材料脆断温度通常接近材料的韧脆转变温度。
,脆性断裂机理。
(4)脆断常起源于构件自身存在缺陷处。
(5)脆性断裂的宏观断口平齐,断面收缩率小,外观上无明显的宏观变形特征。
影响金属冷脆的主要因素有以下几个方面。
(1)晶粒度当晶粒尺寸大于冷机晶粒尺寸时,结构会产生脆性断裂。
因此,晶粒细化有助于提高材料抗低温脆断的能力。
(2)晶粒结构体心立方晶格金属及其合金或某些密排六方晶格金属及其合金,特别是工程上常用的中、低强度结构钢有明显的冷脆现象,而面心立方金属及其合金一般没有低温脆性现象。
,脆性断裂机理。
(3)形变速率提高形变速率使材料脆性增大韧脆转变温度升高。
一般中、低强度钢的韧脆转变温度对形变速率比较敏感,而高强度钢、超高强度钢则较小。
(4)板厚板厚的增加,脆性转变温度提高[3]。
(5)钢的化学成分及组织当C<0.25%热轧碳钢冲击脆性转变温度TC的经验方程[4]:(1)式中Nf为固溶的自由氮量(%);P为珠光体的百分比;Si为硅的重量百分比;d为晶粒尺寸(mm)。
3.低温脆性断裂的过程及机理钢具有强度高、塑性和韧性好等特点,这些特点保证了钢结构具有较好的工作可靠性。
但是在低温的条件下,钢的塑性和韧性降低,提高了钢结构发生脆断的可能性。
焊接冷裂纹产生原因及防止措施【摘要】本文主要分析了焊接冷裂纹产生机理及影响因素，并根据分析依据制定出防止产生裂纹的措施。
【关键词】焊接冷裂纹；产生原因；防止措施随着钢铁、石油化工、电力等工业的发展，在焊接结构方面都取向大型化、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，以及各种合金材料的应用日益广泛。
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问题，其中较为普遍而又十分严重的就是焊接裂纹。
焊接裂纹不仅给生产带来许多困难，造成停产、停工，而且可能带来灾难性的事故。
世界上好多焊接结构所出现各种事故中，除少数是由于设计不当、选材不合理和运行操作上的问题之外，绝大多数是由裂纹而引起的脆性破坏，因此，裂纹是引起焊接结构发生破坏事故的主要原因。
为了能有效的减少由于焊接裂纹引起的事故，保障安全生产，保障生命财产，很有必要对焊接裂纹产生原因进行分析，并制定出防止产生裂纹的措施。
一、焊接裂纹的分类在焊接生产中由于钢种和结构的类型不同，可能出现各种裂纹，裂纹的形态和分布特征都是很复杂的，有焊缝的表面、内部裂纹，有热影响区的横向、纵向裂纹，有焊缝和焊道下的深埋裂纹，也有在弧坑处出现的弧坑裂纹。
如果按产生裂纹的本质来分，可分为：热裂纹、再热裂纹、冷裂纹、层状撕裂、应力腐蚀裂纹五大类。
在这里我们将对冷裂纹进行讨论、分析。
二、焊接冷裂纹形成机理与影响因素（一）焊接冷裂纹的形成机理大量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。
高强钢在淬硬时，特别是在焊接条件下，近缝区的加热温度很高，使奥氏体晶粒发生严重长大，当快速冷却时，粗大的奥氏体将转变为粗大的马氏体，从金属强度理论可以知道，马氏体是一种脆硬的组织，发生断裂时将消耗较低的能量，因此，焊接接头有马氏体存在时，裂纹易于形成和扩展。
钢结构焊接裂纹的原因及防治措施本文基于焊接产生裂纹的理论知识,通过实践经验，对钢结构裂纹产生的内外在原因进行了深入分析。
焊接裂纹是钢结构在制造过程出现的危害最严重的缺陷,我司主要承担为安阳钢铁备件制造、安装及系统检测、修理,在钢结构的制造过程当中,有时焊缝会出现焊接裂纹,给工程施工带来一定的影响,具体表现在:裂纹能引起严重的应力集中,降低焊接接头的承载能力,任其发展的话最终会导致焊接结构的破坏,降低工程质量,缩短结构寿命,严重时可能造成安全事故,间接延误工期并增加施工成本,影响公司的形象,所以说裂纹在钢结构的制造过程当中一经发现必须彻底清除,进行修补,确保产品质量.以下对钢结构制造过程当中裂纹产生的原因及其防治措施进行分析。
1.内在原因分析及相应的预防措施一般焊接裂纹按其产生的温度和时间分为热裂纹、冷裂纹和再热裂纹。
1.1.热裂纹热裂纹是指在焊接过程当中,焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区时产生的裂纹,故又称为高温裂纹.其产生的原因是由于焊接熔池在结晶过程当中存在偏析现象,偏析出的物质多为低熔点共晶和杂质.它们在结晶过程当中以液态间层形式存在,凝固以后的强度也较低,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纹.此外如果母材的晶界上也存在低熔点共晶和杂质,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,在一定条件下,焊接应力足够大时也会被拉开形成所谓热影响区液化裂纹.总之,热裂纹的产生是冶金因素和力学因素共同作用的结果.热裂纹特征是:多贯穿在焊缝表面,且断口被氧化成氧化色.它主要的表现形式:纵向裂纹、横向裂纹、根部裂纹、弧坑裂纹及热影响区裂纹.针对其产生的原因采取以下预防措施:a)限制钢材和焊材中的硫、磷元素的质量分数.b)改善熔池金属的一次结晶,细化晶粒提高焊缝金属的抗裂性:广泛采用的方法是向焊缝金属中加入细化晶粒的元素.c)控制焊接工艺参数,适当提高焊缝成型系数:可采用多层多道焊法,避免中心线偏析,可防止中心线裂纹。
CrMo钢管线焊接裂纹产生原因分析及预防措施摘要：裂纹是焊缝最危险的缺陷。
焦化装置的CrMo钢管线焊接时有10道焊口出现了不同的微裂纹、星形裂纹、断裂状裂纹。
通过分析认为，星形裂纹为热裂纹，因焊前未清根产生，微裂纹是由于钢材本身的淬硬性引起，断裂状裂纹为冷裂纹，它产生的原因一是由于焊缝急冷、急热，焊缝中的氢来不及逸出而致开裂，二是焊缝周围较大的拘束应力——残余应力而导致。
本文针对裂纹产生原因进行分析并提出几点预防措施。
关键词：CrMo钢焊接裂纹分析1.前言中油辽河石化分公司2004年投产的100万吨/年延迟焦化装置部分非标设备及配套工艺由我院设计，其中的主要工艺管线多为CrMo钢，仅管道焊口就有1693道之多。
虽然施工时对焊接条件和焊接工艺要求非常严格，焊接一次合格率也很高，但在进行无损检测时，发现有些焊口仍然有裂纹。
因为裂纹是焊缝最危险的缺陷，存在安全隐患，故本文对裂纹的情况及产生原因作以简单介绍分析，以供施工借鉴。
2.施工现场的裂纹情况焦化装置CrMo钢管线2004年2月开始预制，5月中旬安装结束。
在CrMo 钢管线焊接初期，通过射线探伤发现有10道焊口的14处出现裂纹，其中3道裂纹呈断裂状（P1048、P1049、P1020），其余为微裂纹及星形裂纹。
其中断裂状裂纹情况如下表：3.裂纹产生原因分析在焊接生产中出现的裂纹是多种多样的，根据焊接时裂纹产生时的温度不同分成热裂纹和冷裂纹两大类，通常把焊缝结晶过程中高温状态下形成的裂纹称为热裂纹，在冷却过程中较底温度下形成的裂纹称为冷裂纹。
3.1.热裂纹是在焊接过程中产生的，像焦化装置抽检出现的星形裂纹即属此类，是组对焊口点焊后再焊前清根不彻底而产生的。
3.2.冷裂纹是焊接接头在冷却过程中产生的，多呈延迟形式，一般是在焊后2～3天出现，但也有的是焊后2～3个月，甚至更长。
冷裂纹的产生包括三方面因素：3.2.1.焊接接头的淬硬性。
Cr5Mo、15CrMo钢均属珠光体耐热钢，钢材本身具有较大的淬硬倾向，焊接过程中极易产生延迟裂纹，像焦化抽查发现的微裂纹即属此类。
