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    反應釜焊接中產生裂紋的防范措施有哪些?

    來源: 時間:2018-12-28 13:21:20 瀏覽次數:

    工藝方面焊接時影響產生熱裂紋的工藝因素很多,如接頭形式、工藝規范、預熱溫度、結構剛度和工件的夾固條件等都對焊縫的抗熱裂能力有一定影響。
    工藝方面焊接時影響產生熱裂紋的工藝因素很多,如接頭形式、工藝規范、預熱溫度、結構剛度和工件的夾固條件等都對焊縫的抗熱裂能力有一定影響。
    (1)焊接工藝和規范。采用大電流、快速焊、單層焊、直線運條前進等,容易引起焊接應力的工藝措施會促使產生熱裂紋。故在條件允許時,應盡量采用小電流、多層焊,以減少熱裂紋的傾向。
    焊接結構剛度較大的工件時,常采用預熱的方法。預熱一方面可以減少冷卻速度,減緩在冷卻過程中產生的拉伸應力,另一方面也可改善結晶條件,減少化學和物理上的不均勻性。預熱溫度要根據鋼種的化學成分和結構剛度的大小而定。鋼種含碳量越高,其他合金元素越多,工作剛度越大,則要求預熱溫度越高。
    (2)焊接次序。同樣的焊接性能材料和焊接規范,如果焊接次序不同,產生熱裂紋傾向也不同。原因是焊接次序不同產生的焊接應力不同。應采用合理的焊接次序最大限度地減小焊接應力。
     
     
    焊接中焊接冷裂紋
     
     
    壓力容器焊接冷裂紋大多發生在焊接接頭的近縫區,但有時也可能擴展到焊縫中。
    冷裂紋有時在焊后立即出現,但有時要經過幾小時、幾天、甚至更長的時間才出現。這些焊后經過一段時間才出現的裂紋又叫延遲裂紋。延遲裂紋在制造過程中可能沒被發現,而在使用過程中就可能造成極其嚴重的后果。所以它比一般裂紋的危害性更大。
    冷裂紋從表現形式上看有以下幾種類型:邊界裂紋、焊道下裂紋和根部裂紋。邊界裂紋是從焊縫與母材交界處開始,向母材中延伸。焊道下裂紋位于焊道之下的近縫區中,沒有發展到母材表面。根部裂紋起源于焊縫根部缺口形成的應力集中處的熱影響區中,延伸進入母材或焊縫。
    1、淬火作用
    近縫區或焊縫上所形成的冷裂紋與金屬相變過程中力學性能的急劇變化和復雜的應力狀態有關。冷裂紋主要發生在中碳鋼、高碳鋼和高強度鋼中。這類鋼的主要特點是易于淬火,形成脆硬的馬氏體組織。特別是在焊接條件下近縫區的加熱溫度很高,熔合線附近則在1350℃以上,使奧氏體嚴重過熱,晶粒顯著長大。由金屬學可知,晶粒粗大的奧氏體更容易淬火,轉變為粗大的馬氏體組織,使近縫區金屬性能變壞,特別是塑性下降,脆性增加。這時在復雜的焊接應力的作用下,就會發生冷裂紋。
    2、氫的作用
    在焊接高溫下,一些含氫的化合物分辨析出原子狀態的氫,大量的氫溶解于熔池金屬中。隨著熔池溫度的下降,氫在金屬中的溶解度急劇降低。但焊接熔池的冷卻速度很快,氫來不及逸出而殘留在焊縫金屬中。氫在奧氏體和鐵素體中的溶解度及擴散能力也有顯著差別。
    通常焊縫金屬的碳當量總比母材低一些,因而焊縫在較高溫度下就發生奧氏體分解,這時近縫區還尚未發生奧氏體轉變。由于焊縫金屬中氫的溶解度突然下降,擴散能力提高,氫就向近縫區的奧氏體中擴散。這樣就使近縫區聚集了大量的氫。隨著溫度的下降,近縫區的奧氏體發生轉變時,溫度已經很低,氫的溶解度更低,而且擴散能力也已很微弱。于是氫便以氣體狀態進到金屬的細微孔隙中并造成很大的壓力,使局部金屬產生很大的應力,從而形成冷裂紋。
    綜上所述,產生冷裂紋的原因有兩個:一個是金屬的脆化;一個是焊接應力的作用。
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