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在这里，对热裂纹中最有代表性的凝固裂纹的发生原因和防止对策进行说明。一般地，凝固裂纹是在冷却过程中的凝固温度附近，结晶粒界处残余的液相或脆弱的不纯物的液体薄膜# C7 v" D$ O2 m
不能支撑由于凝固进行而发生的收缩应力而发生开裂。* v; Q2 Y& B" b6 c
因此，凝固裂纹发生的原因是:4 M2 K7 _! C5 r# @
Ⅰ. 凝固形态
: F3 U$ q: L$ p* f3 D! ^& X# j2 f6 Q% Q7 AⅡ. 母材及焊接材料的化学成分
* b. I+ m" B% a/ s( G# l* ZⅢ. 焊接施工条件等的冶金因素和机械的因素
9 D0 ~% q8 |5 i9 V. y' C$ X: d实际上这些因素互相影响而发生裂纹。3 o$ j. C. |# t9 p$ b# P. j
种种发生要因和相应的防止对策总结如下:A6 \. c' T, _) O0 ]. Y+ {
材料的化学成分% _) Q% Y8 ]7 n R2 a/ V" ?, ~3 T
(a) C,P,S的影响---焊缝金属中C,P,S的含有量高
9 u( `2 \( x4 k, @7 \防止对策: 尽可能选用低C,P,S的焊丝和母材。- T, s3 Y2 U+ m! }. n$ i$ [( |& W
用高Mn系焊丝，增加Mn/S的比。标准:C≦0.13%→Mn/S>20～30
0 O8 F0 [" X7 \( I3 H, Z焊缝金属中的P+S≦0.04。
+ k4 |: h0 G2 g5 } m用添加Ti,Zr,Nb的焊丝。
- x8 p( Q& L' M" ^ （ｂ）Ni的影响---焊缝金属中Ni的含有量高# ~* z3 i6 S8 `2 [ o' G0 y4 P/ U
防止对策: 尽可能选用成为低P,S焊缝的焊丝.标准: P+S≦0.02% # D' D, ~1 p0 ^5 w& f! S
用高Mn系焊丝，增加Mn/S的比。标准: Mn/S≥50- h0 v/ j* X% K; ~% V z' e+ c8 V
（c）Si,Nb的影响---焊缝金属中Si,Nb的含有量高1 k) I0 X+ K1 q" \+ j
防止对策: 避免多余的Si,Nb的添加 如母材中Si,Nb的成分高时，用低Si的焊丝
s" Q% |4 v7 R- ?# IB 焊接施工条件 . E# N0 |' U: I9 _$ ~8 y* m7 V* z
（a） 焊接电流・电弧电压・焊接速度
2 v# ~0 B9 L" Q7 `a----电流过大，会使熔深过深4 ?5 r3 `. l# D; K; U. H
防止对策: 以能得到安全的断面形状为限，降低电流值。& |! W2 e, z4 B' {3 n2 M6 ?" y: A
调整导电嘴和母材的距离，降低电流值。
3 d2 L; W, L" w) D焊接量有保证的场合，使用细径焊丝) @. R9 b! Z7 r8 |) M3 X2 U
以能获得熔深浅宽的焊缝，设定施工条件。
" q: |& m7 L+ ?) y# ?3 Q* e' q b-----电压过低，焊缝幅窄，最终凝固区域成为焊缝的内部
8 ^6 Z8 G. r, H- s) v防止对策: 为获得适当的凝固形态，设定提高电压值的值
* |$ O* U0 G+ G c-----速度过快，柱状晶的突出变成凝固/ k2 j) Z: i) O
防止对策: 为使柱状晶的形成呈向上的状态，减慢速度3 k2 N4 ^3 U1 n( Y) @0 U3 C: N
(b) 焊枪角度---焊枪太过于倾斜
+ d2 D! l" Z1 w$ e2 Z- I) i: _防止对策: 焊枪角度以垂直±20°为标准" {+ T. K: ? j5 K) h
特别是后退角会使焊缝幅变窄，熔深变深，尽可能避免使用.2 l D0 j f. f9 d1 C. f$ D
(c) 弧坑---弧坑处理不彻底
$ ? d: S- U% t3 f# ^- S防止对策: 弧坑处电流为 焊接电流×0.6～0.7
! _, C7 ]0 x/ Z6 J& V& B- w4 l采用事后处理: x' e. q0 W; A. ]9 _
C 其他
( ]# h4 W( F; d' e/ @9 y(a) 预焊 ---预焊部的处理不彻底& Y( Q3 N! H# c
防止对策: 预焊尽可能不要熔断。(未熔合的根源，在预焊焊缝处裂纹发生焊缝裂纹的起点)! I; `, z6 Y' L0 i( U+ }
预焊焊缝不要过小。尽可能用低电流形成长的焊缝.6 S+ {9 B1 L+ Y/ G
(b) 拘束度 ---拘束度过高,拘束应力过高
: `8 p1 d& s# j8 {6 o1 n- Y7 Q& U防止对策: 避免过高的拘束度3 R! H8 g. O% }
零件形状复杂时，要考虑焊接顺序，考虑不要有局部的拘束。
$ Q# w+ D8 Z- Q* M8 y0 m焊接时过度抑制应变 将成为开裂的根源。* B& J' p3 M. X" z# I9 y6 f/ \
有可能时进行预热(250℃～300℃), (250℃～300℃时降伏应力急剧下降),4 G3 l; _* D% W' Q1 o5 g% M: w
(c) 其他---电弧不稳定的要因管理不适当
6 v- D5 X/ J$ s5 v' W }防止对策: 除去焊接面(包括反面)的油、锈、涂料等
; {% _& E' @- ]5 w6 R确保气体的保护性
% G3 N" Y) P( |6 g. X3 ?1 s整备焊丝的输送机构 |
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发表于 2008-1-9 15:11:22