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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 ^9 E- r0 R% ]" g. B" J
不能支撑由于凝固进行而发生的收缩应力而发生开裂。
+ @7 p, ]# r( o- x( M" e因此，凝固裂纹发生的原因是:) Z+ M* U7 D6 ?: K/ l' [3 F
Ⅰ. 凝固形态
, p3 |" D X- \/ |) |! ^Ⅱ. 母材及焊接材料的化学成分
; p1 h5 i9 y: K9 o2 JⅢ. 焊接施工条件等的冶金因素和机械的因素
0 l( Q% S* V Q) D+ D% b实际上这些因素互相影响而发生裂纹。
' Y6 B; {% R) {* R! H4 T3 G- P种种发生要因和相应的防止对策总结如下:A9 K4 N. Q; v2 i/ q
材料的化学成分
( k7 h! p$ J6 V% x(a) C,P,S的影响---焊缝金属中C,P,S的含有量高
9 { A/ N7 m* v- K防止对策: 尽可能选用低C,P,S的焊丝和母材。
$ X. ?/ K3 A3 ]/ |! v& I: \用高Mn系焊丝，增加Mn/S的比。标准:C≦0.13%→Mn/S>20～30 / C- D& n/ Z' }
焊缝金属中的P+S≦0.04。
: ~! l: G$ |) M! `- I6 T用添加Ti,Zr,Nb的焊丝。2 I. ?; Z: j& f/ |" r
（ｂ）Ni的影响---焊缝金属中Ni的含有量高
* I7 S- i! s4 R; G 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%
& H* w7 p, [7 P; k- t$ w用高Mn系焊丝，增加Mn/S的比。标准: Mn/S≥50% X1 J& X6 {2 M# Z
（c）Si,Nb的影响---焊缝金属中Si,Nb的含有量高
0 Y5 l* Z1 U( R$ n6 X6 m 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
8 C4 x% ^2 C: n, q. @6 u% Z- KB 焊接施工条件 c% _( x' L, j2 p! g' L q1 K
（a） 焊接电流・电弧电压・焊接速度: L( j* C; |+ s7 C$ u
a----电流过大，会使熔深过深$ O# X3 x$ H) I% l
防止对策: 以能得到安全的断面形状为限，降低电流值。
5 J v0 h# C ^7 C9 U+ G" H2 A5 L调整导电嘴和母材的距离，降低电流值。
/ K- ]: h4 W7 p% c焊接量有保证的场合，使用细径焊丝" }' [2 g: d* Z6 G6 ~" ?
以能获得熔深浅宽的焊缝，设定施工条件。9 C }) [- i7 P0 W
b-----电压过低，焊缝幅窄，最终凝固区域成为焊缝的内部7 k2 L- S9 n" m+ j
防止对策: 为获得适当的凝固形态，设定提高电压值的值* x6 T( [3 ~: @+ x# [/ A
c-----速度过快，柱状晶的突出变成凝固
- U7 d& g/ k& T6 t- ~ 防止对策: 为使柱状晶的形成呈向上的状态，减慢速度3 T( x" Y6 r" E' y8 v+ q
(b) 焊枪角度---焊枪太过于倾斜; J$ G! f8 C- \; Y6 v' \
防止对策: 焊枪角度以垂直±20°为标准" Q* J- i/ [ J. o9 R
特别是后退角会使焊缝幅变窄，熔深变深，尽可能避免使用.
$ t' U2 S6 {/ g4 ^" v( I(c) 弧坑---弧坑处理不彻底+ I* H# R: }7 q; t
防止对策: 弧坑处电流为 焊接电流×0.6～0.7$ I- [9 \; c. C, e2 K
采用事后处理
& c) P+ _' ~8 GC 其他& X0 z" W* g. i# p1 G" m3 h
(a) 预焊 ---预焊部的处理不彻底" b0 v. i" l+ j& C) z8 L
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)
& E4 ~) q& `6 ]预焊焊缝不要过小。尽可能用低电流形成长的焊缝.. y" r4 R4 N5 @4 t) P
(b) 拘束度 ---拘束度过高,拘束应力过高/ W7 ? Q3 w4 \$ r6 T
防止对策: 避免过高的拘束度
8 Q0 p% r- I9 F. U/ b9 q7 ~零件形状复杂时，要考虑焊接顺序，考虑不要有局部的拘束。
8 b0 a+ S& Q, L焊接时过度抑制应变 将成为开裂的根源。
% j* p& S6 V" L( H有可能时进行预热(250℃～300℃), (250℃～300℃时降伏应力急剧下降),
7 J! F% l, L3 B5 o `(c) 其他---电弧不稳定的要因管理不适当
8 e& ~. Q1 `2 W1 o& K. | @! L防止对策: 除去焊接面(包括反面)的油、锈、涂料等
" S: M0 T7 S* D4 f" b3 ]3 |9 _确保气体的保护性( @4 y6 I; z8 t9 r
整备焊丝的输送机构 |
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发表于 2008-1-9 15:11:22