Q345钢焊接裂纹原因分析

焊缝横向裂纹产生的原因和解决方法一、概述在工业生产中，焊接是一种常见的连接方法，它在机械制造、建筑工程、航空航天等领域都有广泛的应用。

然而，在焊接过程中，随之而来的焊接缺陷也是一个不容忽视的问题。

其中，焊缝横向裂纹是一种常见的缺陷，它不仅会影响焊接质量，还可能引发安全事故。

了解焊缝横向裂纹产生的原因和解决方法具有重要的意义。

二、焊缝横向裂纹的原因1. 焊接材料的选择不当在进行焊接时，选用的焊接材料可能会对焊接质量产生重要影响。

如果选择的焊接材料强度不足或者与母材的化学成分不匹配，就会导致焊接过程中出现应力集中，从而容易产生横向裂纹。

2. 焊接工艺参数不合理焊接工艺参数是影响焊接质量的重要因素之一。

如果焊接电流、电压、速度等参数设置不合理，就会造成焊接过程中的温度分布不均匀，从而引起焊缝横向裂纹的产生。

3. 材料表面不洁净焊接前需要对要焊接的材料表面进行清洁处理，以保证焊接质量。

如果没有进行彻底的清洁处理，就会导致焊接材料表面附着有杂质，这些杂质会影响焊接的质量，增加裂纹的产生可能性。

4. 焊接残余应力在焊接过程中，由于温度的变化和热量的不均匀分布，容易产生残余应力。

这些残余应力会导致焊接部位的局部变形，最终导致焊缝横向裂纹的产生。

5. 设计缺陷在一些情况下，焊接工件的设计本身存在缺陷，比如焊缝的设计不合理、板材的厚度悬殊等，都会增加焊缝横向裂纹的发生。

三、焊缝横向裂纹的解决方法1. 优化焊接材料的选择在进行焊接前，需对焊接材料进行严格的选择，确保其与母材的化学成分匹配，且具有足够的强度。

对于使用对焊材料的情况，需要对搭铁焊接材和母材的化学成分及性能进行检测。

2. 合理设置焊接工艺参数合理设置焊接工艺参数是避免焊缝横向裂纹产生的重要手段。

在进行焊接前，需要根据具体的情况合理地设置焊接电流、电压、速度等参数，确保温度的均匀分布和焊接的质量。

3. 加强材料表面清洁处理在进行焊接前，需要对焊接材料表面进行严格的清洁处理。

Q345B钢板伸长率不合的原因分析摘要通过对Q345B钢板伸长率影响因素的分析和研究，表明钢中夹杂物、异常组织及带状组织是Q345B钢板伸长率不合的主要原因。

并提出了工艺改进等相关措施，改善并提高了钢板伸长率性能。

0 前言Q345B钢板是低合金高强度结构钢，广泛用于制造各类结构件。

最近在对天津钢铁公司一批Q345B钢板进行力学性能检测时，发现伸长率明显偏低，规格集中在厚度30 mm以上，严重影响该产品的正常生产和合同交货期。

本文利用光学金相、扫描电镜分析等手段，对Q345B钢板拉伸断口试样进行显微组织、断口形貌、夹杂物类型分析，找出了造成Q345B钢板伸长率偏低的原因。

1 试验材料成分及力学性能选用的试验材料是Q345B钢板，加工好的试样在常温条件下进行拉伸试验。

其化学成分及力学性能检测结果见表1和表2。

通过对比分析伸长率合格与不合试样的成分，发现两者并无明显差别，但钢板伸长率性能相差很大，说明化学成分不是造成产品伸长率偏低的主要原因。

2试验结果及分析2．1金相分析从伸长率不合的1#试样钢板上取纵向试样，进行磨制、抛光，在光学金相显微镜下观察评定钢中夹杂物，发现钢中夹杂物主要以A类(硫化物)和B类(硅酸盐)为主，且试样中夹杂物级别较高，A类为细系2．5，B类为细系2．0。

D类和DS类夹杂物级别一般，D类为细系1．0，DS类为·39·第18卷第3期2012年6月宽厚板WIDE AND HEAVY PLATEVol．18，No．3June 20120．5，且由于尺寸较小，分布较为弥散，因此，A类和B类夹杂物对塑性指标的影响较大。

用4%硝酸酒精侵蚀后，观察其金相组织，见图1。

图1 1#试样板厚1/2处显微组织从金相结果来看，板厚1/2处金相组织为铁素体、珠光体和少量针状铁素体，试样心部存在贝氏体，这两类组织可降低钢板的塑性指标，此外，心部还有微裂纹;带状组织级别为2．5～3．0级，导致钢板横向性能变差，并在拉伸过程中产生木纹状断口，影响伸长率指标［1］;晶粒度级别为7．5～8级。

Doi :10.3969/j .issn .l 006-110X .2018.z l .012Q 345B 钢板冷弯开裂原因分析及改进措施李惠娟0天津钢铁集团有限公司产品质量部，天津％〇〇%〇〇[摘要]通过采用宏观检验、化学成分分析、力学性能检测以及金相检测等方法对Q 345B 钢板冷弯开裂样品进行分析。

结果表明，冷弯开裂的主要原因是硫化物夹杂过多。

硫化物夹杂在冷弯过程中易碎裂或与基体组织分离产 生孔隙并成为裂纹源，且硫化物夹杂易导致轧钢过程中出现带状组织，而严重的带状组织也加剧了宏观裂纹的形成。

提出了采用铁水预处理脱硫、增加吹氩强度、保证吹氩时间、增大轧制冷却速度等方法改善Q 345B 钢板的塑性和韧 性，降低冷弯开裂的几率的建议。

[关键词]冷弯裂纹;硫化物夹杂；带状组织Cause Analysis and Improvement Measures of Cold BendingCracking of Q345B Steel PlateLI Hui-juan(Tianjin Iron and Steel Group Co ., Ltd . Tianjin 300301, China )Abstract The cold bending cracking samples of Q 345B steel plate were analyzed by macroscopical examination , chemical composition analysis , mechanical property test and metallographic examination . The results showthatthemainreason ofcoldbending cracking istoomansulphide inclusions are prone to break or separate from the matrix to form pores and become the source of cracks during cold bending , and the inclusion of sulfides can lead to the appearance of banded structures during rolling , and the formation of macroscopic cracks is aggravated by the serious banded structure . Some suggestionsareputforward toimprove theductility and toughness of Qand reduce the probability of cold bending cracking by means of desulphurizing pretreatment of molten iron , increasing argon blowing strength , ensuring argon blowing time and increasing rolling cooling rate . Key words cold bending crack , sulphide inclusion , banded structure〇引言Q 345B 钢板综合性能好，广泛应用于桥梁、车 辆、船舶、建筑、压力容器等行业，但在加工使用过 程中偶有冷弯开裂现象。

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。

钢结构焊接裂纹的产生及预防摘要：指出了焊接接头的含氢量、材质的淬硬倾向和约束应力的影响是焊接裂纹特别是冷裂纹产生的主要原因，提出通过采用预热和后热、保持焊条的干燥和清洁、合理的焊缝设计和焊接工艺方法耒预防裂纹的产生。

关键词：焊接裂纹；氢含量；淬硬；约束应力；焊接工艺1 引言钢结构具有强度高、重量轻、塑性和韧性好，且工业化程度高，可以成批大件生产、施工速度快等特点。

在工程中特别是电厂得到广泛应用和迅速发展。

近年来，低合金高强钢中厚板在工程中使用趋于普遍，但较厚的钢板与较薄板比较，由于钢板厚度加大时存在冶金缺陷的成分可能加大，同时厚板辊轧次数减少，颗粒一般较薄板粗糙，所以中厚板在焊接中就会带来一系列问题，较为严重而又十分普遍的就是裂纹。

2 焊接裂纹的产生裂纹是焊接连接中最危险的缺陷。

按产生的时间不同，可分为热裂纹和冷裂纹，前者是在焊接时产生的，后者是焊缝冷却过程中或冷却后产生的。

在电厂钢结构中，使用过程中产生冷裂纹往往是很严重的质量问题。

冷裂纹的产生和发展一般都比较隐蔽、时间较长，平时不会引起操作人员的注意，但一旦发生其后果却是灾难性的。

在焊接生产过程中，由于采用的焊接材料不同，结构类型、刚度以及施工、安装的具体条件不同，可能出现各种形态的冷裂纹，比较常见的有焊趾裂纹、焊道裂纹、根部裂纹等。

冷裂纹大多数具有一定的延时性即是一种延迟裂纹，一般是在有载荷的使用过程中产生的，裂纹发生之前有一段潜伏期，然后是裂纹的扩展，最后发生脆性断裂，因此危害性很大。

大量的实践和理论研究表明，冷裂纹产生的原因主要有以下几种：焊接接头含氢量、材质的淬硬倾向现象以及约束应力的影响等。

2.1 氢对焊缝的影响焊接时，焊接材料中的水分、电弧周围空气中的水蒸气、焊丝和母材表面上的铁锈油污等杂质，在施焊时经电弧热分解而给焊缝中带入氢，而氢是引起焊接延迟裂纹的主要因素之一。

焊接时，在高温条件下，大量的氢溶解在溶池中，在随后的冷却过程中，由于溶解度的急剧降低，氢将极力逸出，但因焊接时冷速过快，使氢来不及逸出而保留在焊缝金属中，焊缝中的氢处于过饱和状态，因而氢要极力扩散，焊缝中的含氢量是随时间而变化的。

焊接裂纹产生原因及防治措施焊接裂纹是指在焊接过程中，焊缝或焊接接头出现的裂纹现象。

焊接裂纹的产生原因有很多，主要包括材料选择不当、焊接工艺参数不合理、应力集中、焊接变形等因素。

为了防止焊接裂纹的产生，需采取相应的防治措施。

一、材料选择不当是造成焊接裂纹的主要原因之一。

不同材料的热膨胀系数、熔点和强度等性质差异较大，若选择不当，会导致焊接时产生较大的残余应力，从而引发焊接裂纹。

因此，在焊接前应对材料进行仔细选择，确保焊接材料的相容性和相似性。

二、焊接工艺参数不合理也是引起焊接裂纹的重要原因。

焊接过程中，焊接电流、电压、速度等参数的选择不当，容易造成焊接热输入过大或过小，从而导致焊接裂纹的产生。

因此，需要根据焊接材料的厚度、形状和焊接位置等因素，合理调整焊接工艺参数，以减少焊接残余应力的产生。

三、应力集中也是焊接裂纹的重要原因之一。

焊接过程中，由于材料的热膨胀和收缩不均匀，会导致焊接接头处应力集中，从而造成焊接裂纹的产生。

为了减少应力集中，可以采取适当的预热和后热处理措施，使焊接接头的温度均匀分布，减少残余应力的产生。

四、焊接变形也是引起焊接裂纹的常见原因。

焊接过程中，由于热膨胀和收缩的影响，焊接接头会发生一定的变形，如果变形过大，就会产生焊接裂纹。

为了控制焊接变形，可以采用适当的夹具和焊接顺序，使焊接接头得到良好的约束，减少变形的发生。

为了预防焊接裂纹的产生，可以采取以下防治措施：1.合理选择焊接材料，确保材料具有相似的熔点和热膨胀系数，减少焊接时的残余应力。

2.合理调整焊接工艺参数，根据焊接材料的特性和焊接位置，确定合适的焊接电流、电压和速度等参数，以减少焊接热输入和残余应力。

3.采取适当的预热和后热处理措施，使焊接接头的温度均匀分布，减少应力集中和残余应力的产生。

4.采用适当的夹具和焊接顺序，控制焊接变形，减少焊接裂纹的发生。

5.进行焊接前的材料表面处理，确保焊接接头的清洁度和表面质量，减少焊接缺陷的产生。

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。

钢结构焊接裂纹的原因及防治措施钢结构是现代建筑中常见的结构形式之一，它具有重量轻、强度高、施工速度快等优点，因此被广泛应用于各类建筑工程中。

然而，在钢结构的制造和施工过程中，焊接裂纹往往成为一个常见的质量问题。

本文将探讨钢结构焊接裂纹的形成原因，并提出相应的防治措施。

一、焊接裂纹的形成原因1.1 材料问题钢材的组织结构和化学成分不合理是导致焊接裂纹的主要原因之一。

当钢材中含有含碳、硫、磷等含量超过规定标准的元素时，焊接时易产生高硬度和脆性物质，从而引发裂纹的形成。

1.2 焊接参数不当焊接过程中，焊接电流、焊接速度、焊接温度等焊接参数的选择不当，都可能导致焊接裂纹的生成。

例如，焊接电流过大会导致材料过热，从而在焊接接头中产生裂纹。

1.3 体积收缩差异钢材在焊接过程中会受到热量的影响而发生热胀冷缩，而焊接接头中的同时发生焊接金属的热收缩和焊接基体的冷缩，而两者之间的体积收缩差异可能引起焊接裂纹的形成。

1.4 焊接应力焊接过程中，焊接热量引入工件，产生应力集中，而大的应力集中可能导致焊接裂纹的生成。

特别是当焊接接头应力集中点的应力超过材料的承载极限时，裂纹便会发生。

二、焊接裂纹的防治措施2.1 材料严格控制在钢结构的制造和施工过程中，应严格控制材料的质量。

选用质量合格、符合要求的钢材，特别是控制其中的碳含量、硫含量、磷含量等关键成分的含量。

2.2 合理选择焊接参数在焊接过程中，应根据具体的钢材和焊接需求，合理选择焊接参数。

通过调整焊接电流、焊接速度、焊接温度等参数，确保焊接接头的均匀加热，避免产生过度应力。

2.3 预热和后续热处理对于较大尺寸、厚度较大的焊接接头，应进行预热处理。

通过预热可以减少焊接接头的冷缩和应力积聚，从而减少焊接裂纹的产生。

同时，在焊接完成后，可采取适当的后续热处理，通过热处理来消除残余应力。

2.4 控制焊接应力在焊接过程中，应合理控制焊接应力。

可以通过选用合适的焊接顺序、采用适当的焊接顺序交替焊接等方法，来减少焊接接头中的应力集中，降低焊接裂纹的风险。