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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
) [6 g! a7 Z# x( c& G不能支撑由于凝固进行而发生的收缩应力而发生开裂。
3 |, d6 c6 p: f; p因此，凝固裂纹发生的原因是:, A, Y$ e% i: W3 o
Ⅰ. 凝固形态
* B5 B" \# p8 @Ⅱ. 母材及焊接材料的化学成分
* V s( {6 e! pⅢ. 焊接施工条件等的冶金因素和机械的因素 I# ]) |3 E# j5 `. V
实际上这些因素互相影响而发生裂纹。
9 X! s1 ~- x/ t. \6 p2 V种种发生要因和相应的防止对策总结如下:A
7 `5 a v# v1 g& {, d4 U* H" k材料的化学成分
+ ~( @8 z, _5 ?- |4 L* q& s1 E(a) C,P,S的影响---焊缝金属中C,P,S的含有量高0 z6 ], I! i$ D; Q' X) m
防止对策: 尽可能选用低C,P,S的焊丝和母材。
7 ?' T, [% j" a' x$ X( P N用高Mn系焊丝，增加Mn/S的比。标准:C≦0.13%→Mn/S>20～30
" _8 f* \6 a7 n1 _1 W$ ?焊缝金属中的P+S≦0.04。
1 A2 W* {; N6 {0 D3 Z. i$ B用添加Ti,Zr,Nb的焊丝。
( `: {1 @& Z* k( Q! \ （ｂ）Ni的影响---焊缝金属中Ni的含有量高5 n9 _; M! 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%
" M4 l7 L7 ]' S5 k6 Z用高Mn系焊丝，增加Mn/S的比。标准: Mn/S≥50
: r& t- U* a2 H# s7 D0 E# Q' Q（c）Si,Nb的影响---焊缝金属中Si,Nb的含有量高
+ N, z4 J2 p5 ^6 }, [" R9 F, y 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
O! y6 F6 d2 I# e1 `B 焊接施工条件
# m' w5 I# [# _. u, O1 u# ^（a） 焊接电流・电弧电压・焊接速度
' W! v2 n! W8 Q9 L `) ua----电流过大，会使熔深过深- ^0 Y3 t; l/ _: }
防止对策: 以能得到安全的断面形状为限，降低电流值。
) |* n+ B( T* W3 G9 d调整导电嘴和母材的距离，降低电流值。
5 u+ x j- Q) F# I, Y焊接量有保证的场合，使用细径焊丝
& H: `# P$ B) {0 |! n以能获得熔深浅宽的焊缝，设定施工条件。2 P) b# h6 \7 t; s1 m, }: q& X
b-----电压过低，焊缝幅窄，最终凝固区域成为焊缝的内部
/ X. t U3 f. F# O* @8 d, Q防止对策: 为获得适当的凝固形态，设定提高电压值的值
3 G& H8 R P& X, a c-----速度过快，柱状晶的突出变成凝固
# ]6 }% b0 v& N$ F9 p; M: [: A 防止对策: 为使柱状晶的形成呈向上的状态，减慢速度 c4 x( T1 r3 n# }
(b) 焊枪角度---焊枪太过于倾斜 Q3 f9 t4 N0 c& N/ `! |& }6 Z1 h
防止对策: 焊枪角度以垂直±20°为标准9 P: C' f* l4 A7 K/ G. z9 S* ]
特别是后退角会使焊缝幅变窄，熔深变深，尽可能避免使用.
' G7 |. t6 a3 I% o; t1 w* D(c) 弧坑---弧坑处理不彻底
+ P/ i" M5 |! O! L$ X- j+ ?& }. [防止对策: 弧坑处电流为 焊接电流×0.6～0.7
7 a! B! g! {$ m; C采用事后处理, t8 p7 |+ U% `0 C' n
C 其他 c+ g) Z1 W- | Y+ P
(a) 预焊 ---预焊部的处理不彻底
# V m2 B, G! p% F0 J7 x3 e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)+ q" K( F& @7 o# O
预焊焊缝不要过小。尽可能用低电流形成长的焊缝.' ^# s* i3 _# K0 s
(b) 拘束度 ---拘束度过高,拘束应力过高( g9 J3 Q3 ~: |! M
防止对策: 避免过高的拘束度. q9 H' i- m8 A, {# j& ^" Y$ C* J5 f
零件形状复杂时，要考虑焊接顺序，考虑不要有局部的拘束。
- ` f- y' N+ O焊接时过度抑制应变 将成为开裂的根源。
. _: t n& k' L9 \有可能时进行预热(250℃～300℃), (250℃～300℃时降伏应力急剧下降), r, d( W. z* {- Z- C' {5 k, h1 w# y) b
(c) 其他---电弧不稳定的要因管理不适当/ C/ w4 B' b, |
防止对策: 除去焊接面(包括反面)的油、锈、涂料等
, h$ [' _3 V. Q3 R确保气体的保护性
1 k* F9 w! r# c: E/ y, i( s6 `. o整备焊丝的输送机构 |
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发表于 2008-1-9 15:11:22