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鋼結構焊接裂紋的原因及預防措施

廣州鋼結構告訴您：鋼結構焊接裂紋的原因及預防措施

　　（一）熱裂紋
　　熱裂紋是指高溫下所產(chǎn)生的裂紋，又稱(chēng)高溫裂紋或結晶裂紋，通常產(chǎn)生在焊縫內部，有時(shí)也可能出現在熱影響區，表現形式有：縱向裂紋、橫向裂紋、根部裂紋弧坑裂紋和熱影響區裂紋。其產(chǎn)生原因是由于焊接熔池在結晶過(guò)程中存在著(zhù)偏析現象，低熔點(diǎn)共晶和雜質(zhì)在結晶過(guò)程中以液態(tài)間層形式存在從而形成偏析，凝固以后強度也較低，當焊接應力足夠大時(shí)，就會(huì )將液態(tài)間層或剛凝固不久的固態(tài)金屬拉開(kāi)形成裂紋。此外，如果母材的晶界上也存在有低熔點(diǎn)共晶和雜質(zhì)，當焊接拉應力足夠大時(shí)，也會(huì )被拉開(kāi)。總之，熱裂紋的產(chǎn)生是冶金因素和力學(xué)因素共同作用的結果。針對其產(chǎn)生原因，其預防措施如下：
　　（1）限制母材及焊接材料（包括焊條、焊絲、焊劑和保護氣體）中易偏析元素和有害雜質(zhì)的含量，特別應控制硫、磷的含量和降低含碳，一般用于焊接的鋼材中硫的含量不應大于0.04 5%，磷的含量不應大于0.055%；另外鋼材含碳量越離，焊接性能越差，一般焊縫中碳的含量控制在0.10%以下時(shí)，熱裂紋敏感性可大大降低。（2）調整焊縫金屬的化學(xué)成分，改善焊縫組織，細化焊縫品粒，以提高其塑性，減少或分散偏析程度，控制低熔點(diǎn)共品的有害影響。（3）采用堿性焊條或焊劑，以降低焊縫中的雜質(zhì)含攝，改善結晶時(shí)的偏析程度。（4）適當提高焊縫的形狀系數，采用多層多道焊接方法，避免中心線(xiàn)偏析，可防止中心線(xiàn)裂紋。（5）采用合理的焊接順序和方向，采用較小的焊接線(xiàn)能超，整體預熱和錘擊法，收弧時(shí)填滿(mǎn)弧坑等工藝措施。
　　（二）冷裂紋
　　冷裂紋一般是指焊縫在冷卻過(guò)程中溫度降到馬氏體轉變溫度范圍內（300—200℃以下）產(chǎn)生的，可以在焊接后立即出現，也可以在焊接以后的較長(cháng)時(shí)間才發(fā)生，故也稱(chēng)為延遲裂紋。其形成的基本條件有3個(gè)：焊接接頭形成淬硬組織；擴散氫的存在和濃集；存在著(zhù)較大的焊接拉伸應力。其預防措施主要有：
　　（1）廣州鋼結構選擇合理的焊接規范和線(xiàn)能，改善焊縫及熱影響區組織狀態(tài)，如焊前預熱、控制層問(wèn)溫度、焊后緩冷或后熱等以加快氫分子逸出。（2）采用堿性焊條或焊劑，以降低焊縫中的擴散氧含量。（3）焊條和焊劑在使用前應嚴格按照規定的要求進(jìn)行烘干（低氫焊條300℃～3 50℃保溫lh；酸性焊條l 00℃～l50℃保溫lh；焊劑200℃～250.C保溫2h），認真清理坡口和焊絲，太除油污、水分和銹斑等臟物，以減少氫的來(lái)源。（4）焊后及時(shí)進(jìn)行熱處理。一是進(jìn)行退火處理，以消除內應力，使淬火組織回火，改善其韌性；二：是進(jìn)行消氫處理，使氫從焊接接頭中充分逸出。（5）提高鋼材質(zhì)量，減少鋼材中的層狀夾雜物。（6）采取可降低焊接應力的各種工藝措施。