焊接致密性试验方法有哪些
❶ 焊接接头容易出现哪些缺陷如何防止
一、焊缝成形差 焊缝成形差主要表现在焊缝波纹不美观,且不光亮;焊缝弯曲不直,宽窄不一,接头太多;焊缝中心突起,两边平坦或凹陷;焊缝满溢等。 1.产生原因 ⑴焊接规范选择不当; ⑵焊枪角度不正确; ⑶焊工操作不熟练; ⑷导电嘴孔径太大; ⑸焊接电弧没有严格对准坡口中心; ⑹焊丝、焊件及保护气体中含有水分; 2.防止措施 ⑴反复调试选择合适的焊接规范; ⑵保持焊枪合适的倾角; ⑶加强焊工技能培训; ⑷选择合适的导电嘴径; ⑸力求使焊接电弧与坡口严格对中; ⑹焊前仔细清理焊丝、焊件;保证保护气体的纯度。 二、裂纹 铝及铝合金焊缝中的裂纹是在焊缝金属结晶过程中产生的,称为热裂纹,又称结晶裂纹。其形式有纵向裂纹、横向裂纹(往往扩展到基体金属),还有根部裂纹、弧坑裂纹等等。裂纹将使结构强度降低,甚至引起整个结构的突然破坏,因此是完全不允许的。 1.产生原因 ⑴焊缝隙的深宽比过大; ⑵焊缝末端的弧坑冷却快; ⑶焊丝成分与母材不匹配; ⑷操作技术不正确。 2.防止措施 ⑴适当提高电弧电压或减小焊接电流,以加宽焊道而减小熔深; ⑵适当地填满弧坑并采用衰减措施减小冷却速度; ⑶保证焊丝与母材合理匹配; ⑷选择合适的焊接参数、焊接顺序,适当增加焊接速度,需要预热的要采取预热措施。 三、气孔 在铝及铝合金MIG焊中,气孔是最常见的一种缺陷。要彻底清除焊缝中的气孔是很难办到的,只能是最大限度地减小其含量。按其种类,铝焊缝中的气孔主要有表面气孔、弥散气孔、局部密集气孔、单个大气孔、根部链状气孔、柱状气孔等。气孔不但会降低焊缝的致密性,减小接头的承载面积,而且使接头的强度、塑性降低,特别是冷弯角和冲击韧性降低更多,必须加以防止。 1.产生原因 ⑴气体保护不良,保护气体不纯; ⑵焊丝、焊件被污染; ⑶大气中的绝对湿度过大;耐磨焊条 ⑷电弧不稳,电弧过长; ⑸焊丝伸出长度过长、喷嘴与焊件之间的距离过大; ⑹焊丝直径与坡口形式选择不当; ⑺在同一部位重复起弧,接头数太多。 2.防止措施 ⑴保证气体质量,适当增加保护气体流量,以排除焊接区的全部空气,消除气体喷嘴处飞溅物,使保护气流均匀,焊接区要有防止空气流动措施,防止空气侵入焊接区,保护气体流量过大,要适当适当减少流量; ⑵焊前仔细清理焊丝、焊件表面的油、污、锈、垢和氧化膜,采用含脱氧剂较高的焊丝; ⑶合理选择焊接场所; ⑷适当减少电弧长度; ⑸保持喷嘴与焊件之间的合理距离范围; ⑹尽量选择较粗的焊丝,同时增加工件坡口的钝边厚度,一方面可以允许允许使用大电流,也使焊缝金属中焊丝比例下降,这对降低孔率是行之有效的; ⑺尽量不要在同一部位重复起弧,老板娘重复起弧时要对起弧处进行打磨或刮除清理;一道焊缝一旦起弧后要尽量焊长些,不要随意断弧,以减少接头量,在接头处需要有一定的焊缝重叠区域。 四、烧穿 1.产生原因 ⑴热输入量过大; ⑵坡口加工不当,焊件装配间隙过大; ⑶点固焊时焊点间距过大,焊接过程中产生较大的变形量; 操作姿势不正确。 3.防止措施 ⑴适当减小焊接电流、电弧电压,提高焊接速度; ⑵加大钝边尺寸,减小根部间隙; ⑶适当减小点固焊时焊点间距; ⑷焊接过程中,手握焊枪姿势要正确,操作要熟练。 五、未焊透 1.产生原因 ⑴焊接速度过快,电弧过长; ⑵坡口加工不当,装配间隙过小; ⑶焊接技术较低,操作姿势掌握不当; ⑷焊接规范过小; ⑸焊接电流不稳定。 2.防止措施 ⑴适当减慢焊接速度,压低电弧; ⑵适当减小钝边或增加要部间隙; ⑶使焊枪角度保证焊接时获得最大熔深,电弧始终保持在焊接熔池的前沿,要有正确的姿势; ⑷增加焊接电流及电弧电压,保证母材足够的热输入获得量; ⑸增加稳压电源装置或避开开用电高峰。 六、未熔合 1.产生原因 ⑴焊接部位氧化膜或锈未清除干净; ⑵热输入不足; ⑶焊接操作技术不当。 2.防止措施 ⑴焊前仔细清理待焊处表面; ⑵提高焊提高电流、电弧电压,减速小焊接速度; ⑶焊接时要稍微采用运条方式,在坡口面上有瞬间停歇,焊丝在熔池的前沿,提高焊工技术。 七、夹渣 1.产生原因 ⑴焊前清理不彻底; ⑵焊接电流过大,导致电嘴局部熔化混入熔池而形成夹渣; ⑶焊接速度过高。 2.防止措施 ⑴加强焊接前的清理工作,多道焊时,每焊完一道同样要进行焊缝清理; ⑵在保证熔透的情况下,适当减少焊接电流,大电流焊接时,导电嘴不要压得太低; ⑶适当降低速度,采用含脱氧剂较高的焊丝,提高电弧电压。
❷ 焊接检验尺的应用领域
1)焊前检验
焊前检验包括原材料(如母材、垫板等)的检验、焊接结构设计的检查等。
2)焊接过程中的检验
包括焊缝尺寸的检查、夹具情况和结构装配质量的检查等。
3)焊后成品的检验
焊后成品检验的方法很多,常用的有以下几种:
(1)外观检验
焊接接头的外观检验是一种手续简便而又应用广泛的检验方法,是成品检验的一个重要内容,主要是发现焊缝表面的缺陷和尺寸上的偏差。一般通过肉眼观察,借助标准样板、量规和放大镜等工具进行检验。若焊缝表面出现缺陷,焊缝内部便有存在缺陷的可能。
(2)致密性检验
贮存液体或气体的焊接容器,其焊缝的不致密缺陷,如贯穿性的裂纹、气孔、夹渣、未焊透和疏松组织等,可用致密性试验来发现。致密性检验方法有:煤油试验、载水试验、水冲试验等。
(3)受压容器的强度检验
受压容器,除进行密封性试验外,还要进行强度试验。常见有水压试验和气压试验两种。它们都能检验在压力下工作的容器和管道的焊缝致密性。气压试验比水压试验更为灵敏和迅速,同时试验后的产品不用排水处理,对于排水困难的产品尤为适用。但试验的危险性比水压试验大。进行试验时,必须遵守相应的安全技术措施,以防试验过程中发生事故。
(4)物理方法的检验
物理的检验方法是利用一些物理现象进行测定或检验的方法。材料或工件内部缺陷情况的检查,一般都是采用无损探伤的方法。无损探伤有超声波探伤、射线探伤、渗透探伤、磁力探伤等。
❸ 激光焊接技术想具体了解它的操作
激光焊接技术原理与其特点
新闻出处:电子生产设备资讯网
激光焊接原理——激光是辐射的受激发射光放大的简称,由于其独有的高亮度、高方向性、高单色性、高相干性,自诞生以来,其在工业加工中的应用十分广泛,成为未来制造系统共同的加工手段。用激光焊接加工是利用高辐射强度的激光束,激光束经过光学系统聚焦后,其激光焦点的功率密度为104~107W/cm2,加工工件置于激光焦点附近进行加热熔化,熔化现象能否产生和产生的强弱程度主要取决于激光作用材料表面的时间、功率密度和峰值功率。控制上述各参数就可利用激光进行各种不同的焊接加工。
激光焊接的一般特点——激光焊接是利用激光束作为热源的一种热加工工艺,它与电子束等离子束和一般机械加工相比较,具有许多优点:(1)激光束的激光焦点光斑小,功率密度高,能焊接一些高熔点、高强度的合金材料;(2)激光焊接是无接触加工,没有工具损耗和工具调换等问题。激光束能量可调,移动速度可调,可以多种焊接加工;(3)激光焊接自动化程度高,可以用计算机进行控制,焊接速度快,功效高,可方便的进行任何复杂形状的焊接;(4)激光焊接热影响区小,材料变形小,无需后续工序处理;(5)激光可通过玻璃焊接处于真空容器内的工件及处于复杂结构内部位置的工件;(6)激光束易于导向、聚焦,实现各方向变换;(7)激光焊接与电子束加工相比较,不需要严格的真空设备系统,操作方便;(8)激光焊接生产效率高,加工质量稳定可靠,经济效益和社会效益好。
激光焊接在传感器生产中的工艺特点——激光用来封焊传感器金属外壳是目前一种最先进的加工工艺方法,主要基于激光焊接有以下特点:(1)高的深宽比。焊缝深而窄,焊缝光亮美观;(2)最小热输入。由于功率密度高,熔化过程极快,输入工件热量很低,焊接速度快,热变形小,热影响区小;(3)高致密性。焊缝生成过程中,熔池不断搅拌,气体易出,导致生成无气孔熔透焊缝。焊后高的冷却速度又易使焊缝组织微细化,焊缝强度、韧性和综合性能高;(4)强固焊缝。高温热源和对非金属组份的充分吸收产生纯化作用,降低了杂质含量,改变夹杂尺寸和其在熔池中的分布,焊接过程中无需电极或填充焊丝,熔化区受污染小,使焊缝强度、韧性至少相当于甚至超过母体金属;(5)精确控制。因为聚焦光斑很小,焊缝可以高精度定位,光束容易传输与控制,不需要经常更换焊炬、喷咀,显著减少停机辅助时间,生产效率高,光无惯性,还可以在高速下急停和重新启始。用自控光束移动技术则可焊复杂构件;(6)非接触、大气环境焊接过程。因为能量来自激光,工件无物理接触,因此没有力施加于工件。另磁和空气对激光都无影响;(7)由于平均热输入低,加工精度高,可减少再加工费用,另外,激光焊接运转费用较低,从而可降低工件成本;(8)容易实现自动化,对光束强度与精细定位能进行有效控制。
❹ 不锈钢管道焊接后的检验内容有哪些
外观检验、致密性试验、强度试验、焊缝无损检测
❺ 焊接检验的基本信息1
焊接检验(焊接专业)第2版国家规划 出版社: 机械工业出版社 作者: 李荣雪 主编 丛书名: 中等职业教育国家规划教材/全国中等职业教育教材审定委员会审定 译者: 上架日期:2007-4-12 15:25:00 出版日期:2007-4-11 页数:95 版次:2-7 ISBN:9787111102496 装帧: 开本:16 中等职业教育国家规划教材出版说明
第版前言
第版前言
绪论
一、焊接检验的地位和作用
二、焊接检验的分类
三、焊接检验的基础工作
四、焊接检验应树立的观点
五、本课程的教学目的与主要内容
复习思考题
第一章焊接检验过程及质量控制
第一节焊接检验
一、焊接检验的内容、步骤与依据
二、焊接缺陷
三、焊接缺陷的影响因素
四、常用焊接结构(件)及其焊缝质量
等级
第二节焊前的质量控制
一、金属材料的质量检验
二、焊接材料的检验
三、焊件备料的检验
四、焊件装配质量的检验
五、焊接的其他工作检查
第三节焊接过程中的质量控制
一、焊接环境的检查
二、焊接规范执行情况的检查
三、预热的检查
四、焊接后热的检查
五、产品试板的质量控制
第四节焊接结构成品检验
一、焊接结构几何尺寸的检验
二、焊缝外观检验
三、致密性试验和压力试验
复习思考题
第二章射线探伤
第一节射线的产生、性质及衰减
一、X射线的产生及性质
二、γ射线的产生及性质
三、射线的衰减
第二节射线探伤方法及原理
一、射线照相法
二、射线荧光屏观察法
三、射线电离法
四、射线实时成像检验
第三节射线照相法探伤
一、探伤系统的组成
二、射线探伤条件的选择
三、焊缝透照工艺
四、胶片的暗室处理
第四节焊缝射线底片的评定
一、底片质量的评定
二、底片上缺陷影像的识别
三、缺陷的定量测定
四、焊缝质量的评定
五、探伤记录与报告
六、焊缝射线探伤的一般程序
七、典型焊接产品射线探伤实例
第五节射线的安全防护
一、射线对人体的危害
二、射线的防护方法
三、透照现场的安全
复习思考题
第三章超声波探伤
第一节超声波的产生、性质及衰减
一、超声波的产生与接收
二、超声波的性质
三、超声波的衰减
第二节超声波探伤设备简介
一、超声波探头
二、超声波探伤仪
三、试块
第三节超声波探伤原理及应用
一、直接接触法
二、液浸法
第四节直接接触法超声波探伤
一、探伤前的准备
二、实时探伤操作
三、缺陷定位与缺陷性质估判
四、焊缝质量评定
五、记录与报告
六、焊缝超声波探伤的一般程序
复习思考题
第四章磁粉探伤
第一节磁粉探伤原理与影响漏磁场的
因素
一、磁粉探伤原理
二、影响漏磁场的因素
第二节工件磁化方法
一、磁化方法的分类
二、磁化方法的选择
三、磁化规范的选择
第三节磁粉及磁悬液
一、磁粉
二、磁悬液
第四节磁粉探伤过程
一、焊缝磁粉探伤的一般工艺过程
二、磁粉探伤验收标准
复习思考题
第五章渗透探伤
第一节渗透探伤原理、方法、分类及
应用
一、渗透探伤原理
二、渗透探伤方法分类
三、渗透探伤方法应用
第二节渗透探伤工艺卡与操作步骤
一、渗透探伤工艺卡
二、渗透探伤操作步骤
第三节缺陷判别、分级与记录
一、缺陷的判别
二、缺陷的分级与验收标准
三、探伤报告
第四节渗透探伤剂
一、渗透剂
二、乳化剂
三、清洗剂
四、显像剂
五、渗透探伤对环境的污染与控制
复习思考题
参考文献
❻ 焊接钢管的国家执行标准是什么
焊接钢管的国家执行标准如下:
1、GB/T3091-1993(低压流体输送用镀锌焊接钢管)
主要用于输送水、煤气、空气、油和取暖热水或蒸汽等一般较低压力流体和其他用途管。其代表材质Q235A级钢。
2、GB/T3092-1993(低压流体输送用镀锌焊接钢管)
主要用于输送水、煤气、空气、油和取暖热水或蒸汽等一般较低压力流体和其它用途管。其代表材质为:Q235A级钢。
3、GB/T14291-1992(矿用流体输送焊接钢管)
主要用于矿山压风、排水、轴放瓦斯用直缝焊接钢管。其代表材质Q235A、B级钢。
4、GB/T12770-1991(机械结构用不锈钢焊接钢管)
主要用于机械、汽车、自行车、家具、宾馆和饭店装饰及其他机械部件与结构件。其代表1Cr17、00Cr19Ni11、1Cr18Ni9、0Cr18Ni11Nb等。
5、GB/T12771-1991(流体输送用不锈钢焊接钢管)
主要用于输送低压腐蚀性介质。代表材质为0Cr13、0Cr19Ni9、00Cr19Ni11、0Cr18Ni11Nb、0017Cr17Ni14Mo2等。
(6)焊接致密性试验方法有哪些扩展阅读:
使用焊接钢管注意事项:
1、当焊管进行制造的时候焊缝当中就会出现气孔,像焊管在进行使用的时候在焊缝当中存在着气孔的话,就会影响到焊管的致密性,使管道出现泄露造成重大的损失。
2、焊接钢管每米价格还有在焊管进行使用的时候还会因为焊缝当中的气孔,而引起腐蚀,降低焊管的使用时间,导致螺旋钢管焊缝当中出现气孔。
3、焊接钢管每米价格在进行焊接的时候,选择相当的焊剂成分,在进行焊接的时候出现反应,从而在进行焊接的时候不出现氢气孔。
参考资料来源:网络:焊接钢管
❼ 焊接技术存在的缺陷
焊缝缺陷分为六大类:裂纹、孔穴、固体夹杂、未熔合和未焊透、形状缺陷、其它缺陷。
一、 外观缺欠
1、咬边 因焊接造成沿焊趾(或焊根)处出现的低于母材表面的凹陷或沟槽称为咬边。它是由于焊接过程中,焊件边缘的母材金属被熔化后,未及时得到熔化金属的填充所致。咬边可出现于焊缝一侧或两侧,可以是连续的或间断的。
(1)危害:咬边将削弱焊接接头的强度,产生应力集中。在疲劳载荷作用下,使焊接接头的承载能力大大下降。它往往还是引起裂纹的发源地和断裂失效的原因。焊接技术条件中一般规定了咬边的容限尺寸。
(2)形成原因:焊接工艺参数不当,操作技术不正确造成。如焊接电流大,电弧电压高(电弧过长),焊接速度太快。
(3)防止措施:选择适当的焊接电流和焊接速度,采用短弧操作,掌握正确的运条手法和焊条角度,坡口焊缝焊接时,保持合适的焊条离侧壁距离。
2、焊瘤 焊接过程中,在焊缝根部背面或焊缝表面,出现熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上所形成的金属瘤称为焊瘤。焊瘤一般是单个的,有时也能形成长条状,在立焊、横焊、仰焊时多出现。
(1)危害:影响焊缝外观,使焊缝几何尺寸不连续,形成应力集中的缺口。管道内部的焊瘤将影响管内介质的有效流通。
(2)形成原因:操作不当或焊接规范选择不当。如焊接电流过小,而立焊、横焊、仰焊时电流过大,焊接速度太慢,电弧过长,运条摆动不正确。
(3)防止措施:调整合适的焊接电流和焊接速度,采用短弧操作,掌握正确的运条手法。
3、凹坑 焊后在焊缝表面或背面形成低于母材表面的局部低洼缺陷。
未焊满 由于填充金属不足,在焊缝表面形成的连续或断续的沟槽。
(1)危害:将会减小焊缝的有效工作截面,降低焊缝的承载能力。
(2)形成原因:焊接电流过大,焊缝间隙太大,填充金属量不足。
(3)防止措施:正确选择焊接电流和焊接速度,控制焊缝装配间隙均匀,适当加快填充金属的添加量。
4、烧穿 焊接过程中熔化金属自坡口背面而流出,形成穿孔的缺陷。常发生于底层焊缝或薄板焊接中。
(1)形成原因:焊接过热,如坡口形状不良,装配间隙太大,焊接电流过大,焊接速度过慢,操作不当,电弧过长且在焊缝处停留时间太长等。
(2)防止措施:减小根部间隙,适当加大钝边,严格控制装配质量,正确选择焊接电流,适当提高焊接速度,采用短弧操作,避免过热。
5、焊缝表面形状及尺寸偏差 焊缝表面形状及尺寸偏差属于形状缺陷,其经常出现的有:对接焊缝超高、角焊缝凸度过大、焊缝宽度不齐、焊缝表面不规则等。
(1)危害:影响焊缝外观质量,易造成应力集中。
(2)形成原因:坡口角度不当,装配间隙不均匀,焊接规范选择不当,焊接电流过大或过小,焊接速度不均匀,运条手法不正确,焊条或焊丝过热等。
(3)防止措施:选择正确焊接规范,适当的焊条及其直径,调整装配间隙,均匀运条,避免焊条和焊丝过热。
二、内部缺欠
1、气孔 焊接过程中熔池金属高温时吸收和产生的气泡,在冷却凝固时未能逸出而残留在焊缝金属内所形成的孔穴,称为气孔。气孔是一种常见的缺陷,不仅出现在焊缝内部与根部,也出现在焊缝表面。焊缝中的气孔可分为球形气孔、条形气孔、虫形气孔以及缩孔等.气孔可以是单个或链状成串沿焊缝长度分布,也可以是密集或弥散状分布。
焊接区中的气体来源:大气的侵入,溶解于母材、焊丝和焊芯中的气体,受潮药皮或焊剂熔化时产生的气体,焊丝或母材上的油污和铁锈等脏物在受热后分解所释放出的气体,焊接过程中冶金化学反应产生的气体。熔焊过程中形成气孔的气体主要有:氢气、一氧化碳和氮气。
氢气孔:多数情况下出现在焊缝表面上,断面形状多呈螺钉状,从焊缝表面上看呈圆喇叭口形,气孔四周内壁光滑。个别情况下也以小圆球形状存在于焊缝内部。
氮气孔:多数以成堆的蜂窝状出现在焊缝表面上。
一氧化碳气孔:多数情况下产生在焊缝内部,沿结晶方向分布,有些象条虫状,表面光滑。
(1)危害:影响焊缝外观质量,削弱焊缝的有效工作截面,降低焊缝的强度和塑性,贯穿性气孔则使焊缝的致密性破坏而造成渗漏。
(2)产生原因:焊接区保护受到破坏;焊丝和母材表面有油污、铁锈和水分;焊接材料受潮,烘焙不充分;焊接电流过大或过小,焊接速度过快;采用低氢型焊条时,电源极性错误,电弧过长,电弧电压偏高;引弧方法或接头不良等。
(3)防止措施:提高操作技能,防止保护气体(焊剂)给送中断;焊前仔细清理母材和焊丝表面油污、铁锈等,适当预热除去水分;焊前严格烘干焊接材料,低氢型焊条必须存放在焊条保温筒中;采用合适的焊接电流、焊接速度,并适当摆动;使用低氢型焊条时应仔细校核电源极性,并短弧操作;采用引弧板或回弧法的操作技术。
2、夹渣 焊后残留在焊缝中的熔渣,称为夹渣。夹渣不同于夹杂,夹杂是指在焊缝金属凝固过程中残留的金属氧化物或来自外部的金属颗粒,如氧化物夹杂、硫化物夹杂、氮化物夹杂和金属夹杂等。夹渣是一种宏观缺陷。夹渣的形状有圆形、椭圆形或三角形,存在于焊缝与母材坡口侧壁交接处,或存在于焊道与焊道之间。夹渣可以是单个颗粒状分布,也可以是长条状或线状连续分布。
(1)危害:减少焊接接头的工作截面,影响焊缝的力学性能(抗拉强度和塑性)。焊接技术条件中允许存在一定尺寸和数量的夹渣。
(2)产生原因:多层焊时,每层焊道间的熔渣未清除干净,焊接电流过小,焊接速度过快;焊接坡口角度太小,焊道成形不良;焊条角度和运条技法不当;焊条质量不好等。
(3)防止措施:每层应认真清除熔渣;选用合适的焊接电流和焊接速度;适当加大焊接坡口角度;正确掌握运条手法,严格控制焊条角度可焊丝位置,改善焊道成形;选用质量优良的焊条。
3、未熔合 熔化焊时,在焊缝金属与母材之间或焊道(层)金属之间未能完全熔化结合而留下的缝隙,称为未熔合。有侧壁未熔合、层间未熔合和焊缝根部未熔合三种形式。
(1)危害:未熔合属于面状缺陷,易造成应力集中,危害性很大(类同于裂纹)。焊接技术条件中不允许焊缝存在未熔合。
(2)产生原因:多层焊时,层间和坡口侧壁渣清理不干净;焊接电流偏小;焊条偏离坡口侧壁距离太大;焊条摆动幅度太窄等。
(3)防止措施:仔细清除每层焊道和坡口侧壁的熔渣;正确选择焊接电流,改进运条技巧,注意焊条摆动。
4、未焊透 焊接时,接头根部未完全熔透的现象,称为未焊透。单面焊时,焊缝熔透达不到根部为根部未焊透;双面焊时,在两面焊缝中间也可形成中间未焊透。
(1)危害:削弱焊缝的工作截面,降低焊接接头的强度并会造成应力集中。焊接技术条件中不允许焊接接头中超过一定容限量的未焊透。
(2)产生原因:坡口钝边太厚,角度太小,装配间隙过小;焊接电流过小,电弧电压偏低,焊接速度过大;焊接电弧偏吹现象;焊接电流过大使母材金属尚未充分加热时而焊条已急剧熔化;焊接操作不当,焊条角度不正确而焊偏等。
(3)防止措施:正确选用和加工坡口尺寸,保证装配间隙;正确选用焊接电流和焊接速度;认真操作,保持适当焊条角度,防止焊偏。
5、焊接裂纹 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,称为焊接裂纹。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。
在焊接接头中可能遇到各种类型的裂纹。按裂纹发生部位的焊缝金属中裂纹、热影响区裂纹或熔合线裂纹、根部裂纹、焊趾裂纹、焊道下裂纹和弧坑裂纹。按裂纹的走向有纵向裂纹、横向裂纹和弧坑星形裂纹。按裂纹的尺寸有宏观裂纹和显微裂纹。按裂纹产生的机理有热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和层状撕裂。
(1)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产生的焊接裂纹,称为热裂纹,又称高温裂纹。
热裂纹多发生在焊缝金属中,有时也出现在热影响区或熔合线。热裂纹有沿着焊缝纵向,位于结晶中心线的纵向裂纹,也有垂直于焊缝的横向裂纹,或在弧坑中产生的星形弧坑裂纹。热裂纹可以显露于焊缝表面,也可以存在于焊缝内部。其基本形貌特征是:在固相线附近高温下产生,沿奥氏体晶界开裂。热裂纹可分为结晶裂纹、液化裂纹和多边化裂纹三类。
① 结晶裂纹 熔他一次结晶过程中,在液相和固相并存的高温区,焊缝金属沿一次结晶晶界开裂的裂纹,称为结晶裂纹。通常热裂纹多指是结晶裂纹。多数情况下,结晶裂纹的断口呈高温氧化色彩,主要出现在焊缝中,个别情况下也产生在焊接热影响区。
产生条件:低熔点共晶偏析物(FeS)以片状液态薄膜聚集于晶界,焊接拉应力。
防止措施:通过控制产生条件的两方面着手:首先严格控制焊缝金属中C、Si、S、P含量,提高焊缝金属的含Mn量,采用低氢型焊接材料。其次焊前要预热,减小焊后冷却速度,调整焊接规范,适当加大焊接坡口角度,以得到焊缝成形系数大的焊缝,必要时采用多层焊。
② 液化裂纹 焊接过程中,在焊接热循环作用下,存在于母材近缝区金属或多层焊缝的层间金属晶界的低熔点共晶物局部被重新熔化开裂的裂纹,称为液化裂纹。
防止措施:控制和选用C、S、P含量较低而Mn含量较高的母材,焊接时采用低热输入量的焊接规范进行多道焊。
③ 多边化裂纹 焊接时,焊缝或近缝区的金属处于固相线温度以下的高温区域,由于晶格缺陷(如空位和位借)的移动和聚集,形成二次边界,即“多边化边界”,从而引起边界高温强度和塑性降低,沿着多边化的边界产生开裂,称为多边化裂纹。这类裂纹常以任意方向贯穿树枝晶界,断口多呈现为高温低塑性断裂特征。多边化裂纹多发生在单相奥氏体合金的焊缝或近缝区的金属中。
防止措施:在焊缝中加入Mo、W、Ti等细化晶粒的合金元素,阻止形成“多边化边界”,在工艺上采取减小焊接应力的措施。
(2)再热裂纹(SR裂纹) 焊接接头在焊后一定温度范围内再次加热(消除应力热处理或经其它加热过程),在焊接热影响区的粗晶区产生的裂纹,称为再热裂纹或消应力处理裂纹。再热裂纹与热裂纹一样也是一种沿晶界开裂的裂纹,但其断口呈低温氧化色彩。
产生条件:钢中某些沉淀强化元素(如 Mo、 V、 Cr、 Nb等),经历再热(焊后再次加热)敏感温度区域500—700℃,焊接接头存在较高的残余应力和焊缝表面有应力集中的缺口部位(咬边、凹陷等)。
从产生条件可看出,再热裂纹多发生在具有析出沉淀硬化相的低合金高强钢、珠光体耐热钢、奥氏体不锈钢以及镍基合金的焊接接头之中。普通碳素钢中一般不会产生这种裂纹。
防止措施:提高预热温度和采用后热处理,减小焊接应力和过热区硬化;选用高塑性低强度匹配的焊接材料;改进焊接接头设计,尽量不采用高拘束度的焊接节点,消除一切可能引起应力集中的表面缺陷,修磨焊缝呈圆滑过渡;正确选择焊后热处理温度。
(3)冷裂纹 焊接接头在焊后冷却到较低温度下(200℃左右)所产生的焊接裂纹,称为冷裂纹。根据裂纹出现的部位,可分为焊道下裂纹、焊趾裂纹、焊根裂纹、横向裂纹。
产生条件:三个因素共同作用形成冷裂纹,即焊接应力、淬硬组织、扩散氢。冷裂纹 多发生在低合金高强钢、中合金钢、高碳钢的焊接热影响区和熔合区中,个别情况下,也出现在焊缝金属中。
形貌特征:焊后冷却至较低温度下产生,贯穿晶粒开裂,断口呈金属光亮。
根据产生的机理不同,冷裂纹可分为延迟裂纹、淬硬脆化裂纹和低塑性脆化裂纹三类。
① 延迟裂纹(氢致裂纹) 是一种最常见的冷裂纹形态。它是焊后冷却到室温并放置一段时间(延迟潜伏期,几小时、几天、几十天)之后才出现的焊接冷裂纹,具有延迟的性质。因为这种裂纹的产生与焊缝金属中的扩散氢活动密切相关,所以又称氢致裂纹。
② 淬硬脆化裂纹 有些钢种如马氏体不锈钢、工具钢,由于淬硬倾向较大,焊接时易形成淬硬组织,在焊接应力的作用下导致开裂,称之为淬硬脆化裂纹。与延迟裂纹不同的是淬硬脆化裂纹基本上是在焊后立即产生,无延迟期,除了焊接热影响区出现外,有时还会出现在焊缝中。
③ 低塑性脆化裂纹 焊接脆性材料时(如铸铁),当焊后冷却到400℃以下时,由于焊接收缩应变超过材料的本身塑性而导致开裂,称之为低塑性脆化裂纹。它可在焊缝中出现,也可发生在焊接热影响区中。其断口具有脆性断裂的形貌特征。
防止措施:焊前预热,降低冷却速度;选择合适的焊接规范参数;采用低氢型焊接材料,并严格烘干;彻底清除焊丝及母材焊接区域的油污、铁锈和水分,焊后立即后热或焊后热处理,改进接头设计降低拘束应力。
(4)层状撕裂 是一种焊接时沿钢板轧制方向平行于表面呈阶梯状“平台”开裂的冷裂纹。呈穿晶或沿晶开裂的形态特征,通常发生在轧制钢板的靠近熔合线的热影响区中,与熔合线平行形成阶梯式的裂纹。由于不露出表面,所以一般很难发现,只有通过探伤发现,且难以返修。层状撕裂多产生在T形接头和角接接头中,受垂直于钢板表面方向拉伸应力的作用而产生。
产生条件:沿钢板轧制方向存在分层夹杂物(如硫化物等),焊接时产生垂直于厚度方向的焊接应力。
防止措施:严格控制钢材的含硫量,改进接头形式和坡口形状,与焊缝连接的坡口表面预先堆焊过渡层,选用强度等级较低的低氢型焊接材料,采用低焊接热输入和焊接预热。
❽ 致密性有求高的焊接接头是指什么
这个应该指的是那些用于极度危害、高度危害介质的接头,处理这类介质的压力容器一般要进行泄漏检测,方法一般是氨渗漏或者氦检漏,这些气体分子都非常小,适合检测那些对焊缝致密性要求高的场合。