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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
1 I9 T) V' `% Q" K0 C& q3 t! u8 `不能支撑由于凝固进行而发生的收缩应力而发生开裂。( d+ n$ A" k- o* S, V( H2 j2 v
因此，凝固裂纹发生的原因是:- j& t) D* J$ v" g" j; k
Ⅰ. 凝固形态
' c z5 @! y; M8 J5 A, E8 BⅡ. 母材及焊接材料的化学成分
! j4 y$ @9 ~' V% l! q! rⅢ. 焊接施工条件等的冶金因素和机械的因素8 _% t1 u4 D) F2 ~5 J1 `( W9 h- z+ S
实际上这些因素互相影响而发生裂纹。
! ~& t! d1 k0 ]1 L" O% H+ C2 y) M种种发生要因和相应的防止对策总结如下:A0 j1 s! U$ ` m: b, p
材料的化学成分( }# f6 |) d A5 h
(a) C,P,S的影响---焊缝金属中C,P,S的含有量高
2 ~/ W3 Z/ ?6 G防止对策: 尽可能选用低C,P,S的焊丝和母材。
- L0 f, u& J: F1 J用高Mn系焊丝，增加Mn/S的比。标准:C≦0.13%→Mn/S>20～30
5 X* G8 ^) g1 E焊缝金属中的P+S≦0.04。
0 m& H. |% |5 D5 M7 T用添加Ti,Zr,Nb的焊丝。
; A6 l' V7 n+ s0 _+ { （ｂ）Ni的影响---焊缝金属中Ni的含有量高
; m4 y( W3 }, w$ F 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% ' ^/ A5 S/ X3 Z; p
用高Mn系焊丝，增加Mn/S的比。标准: Mn/S≥500 e3 O8 ^* V3 \- c
（c）Si,Nb的影响---焊缝金属中Si,Nb的含有量高
- u# s# d7 k; P) ]0 X3 N0 K H1 F 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% U u2 T3 W( {* l
B 焊接施工条件
6 J6 ~# X- h; ]- c0 x) v（a） 焊接电流・电弧电压・焊接速度( a' x$ ^4 w6 t+ V( }( c# y
a----电流过大，会使熔深过深
3 Z7 I' X2 ]. A& G. \: k) g防止对策: 以能得到安全的断面形状为限，降低电流值。4 o! U" M# Q% n, \" Z' e6 q' \2 C. d
调整导电嘴和母材的距离，降低电流值。
$ o9 K4 Y2 g" E0 `! m焊接量有保证的场合，使用细径焊丝' O: I4 x8 U3 C- ~9 \0 X" }: c
以能获得熔深浅宽的焊缝，设定施工条件。, u0 P/ ?1 r6 u* m2 Y* c
b-----电压过低，焊缝幅窄，最终凝固区域成为焊缝的内部; T5 o. P& y- C0 S& S
防止对策: 为获得适当的凝固形态，设定提高电压值的值& m; z1 y+ l4 @$ w& q
c-----速度过快，柱状晶的突出变成凝固
, I, m- O7 g1 @/ M$ j$ x" G; b# J 防止对策: 为使柱状晶的形成呈向上的状态，减慢速度' `0 u6 H% V' T' ^- @
(b) 焊枪角度---焊枪太过于倾斜6 V) `% T \6 P% D) Y
防止对策: 焊枪角度以垂直±20°为标准
5 A9 n$ A& z; }' q特别是后退角会使焊缝幅变窄，熔深变深，尽可能避免使用.
6 @# ?$ e, m- A3 \6 |(c) 弧坑---弧坑处理不彻底* b. j2 A. H; D6 {2 D
防止对策: 弧坑处电流为 焊接电流×0.6～0.7
6 x6 s' y, M" x5 t/ h采用事后处理/ V! m6 T' v+ [' C
C 其他4 Z9 c- L* q8 _* `( h$ k* o
(a) 预焊 ---预焊部的处理不彻底8 |! u# B J a D) H
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)
% ?6 ^6 V0 g' B$ b! q( B预焊焊缝不要过小。尽可能用低电流形成长的焊缝.4 R; |3 S8 o; q
(b) 拘束度 ---拘束度过高,拘束应力过高7 \ g$ H' e8 f/ n3 H% q0 r
防止对策: 避免过高的拘束度
2 F( ~- o! C! n I) z% {+ U8 a零件形状复杂时，要考虑焊接顺序，考虑不要有局部的拘束。
: m; x7 u( E; |/ q+ N" j/ I, z8 S- E焊接时过度抑制应变 将成为开裂的根源。
4 j- u/ i' K! b; z+ K* Y/ q& _有可能时进行预热(250℃～300℃), (250℃～300℃时降伏应力急剧下降),
" H5 a4 _ |: g2 T$ g2 n9 L* v( h(c) 其他---电弧不稳定的要因管理不适当
Q) K. g; N* v' p防止对策: 除去焊接面(包括反面)的油、锈、涂料等2 h6 u9 W& C7 a& e: }, p* c+ E0 \
确保气体的保护性
- [: {% ?6 P1 m. [! J整备焊丝的输送机构 |
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发表于 2008-1-9 15:11:22