法蘭人孔焊縫金屬的冷裂紋原因分析
1.法蘭人孔焊縫冷裂紋的種類
冷裂紋一般是在冷卻的過程中.有時甚至是放置相當(dāng)長的時間后,在焊縫金屬或熱影響區(qū)處產(chǎn)生裂紋,所以冷裂紋又稱為延遲裂紋。
一般常見的冷裂紋有焊層下冷裂紋,焊趾冷裂紋和焊根冷裂紋3種。
2.法蘭人孔焊縫產(chǎn)生冷裂紋的原因
簡單地說可以分成兩種原因。一種跟氫有關(guān),一種跟氫無關(guān),但它們跟焊縫中的殘余應(yīng)力都息息相關(guān)。
焊層下的冷裂紋產(chǎn)生在靠近熔合線的高溫加熱區(qū),裂紋平等于熔臺線,穿晶擴(kuò)展。產(chǎn)生的原因是焊縫中的氫在結(jié)晶過程中向熱影響區(qū)擴(kuò)散,隨著溫度降低,氫在金屬中溶解度也 下降而游離析出,逸向大氣。一旦由于冷卻速度大等原因,無法逸出時, 聚集在離熔合線不遠(yuǎn)的熱影響區(qū)中,這 具備了產(chǎn)生焊層下冷裂紋的必要條件。倘若被焊材料的淬透性較大,冷卻速度太快,法蘭人孔焊后冷卻下來。在熱影響區(qū)形成馬氏體組織,其性能是又脆又硬,再加上焊后殘余應(yīng)力,在氫、淬硬組織和殘余應(yīng)力的共同作用下便產(chǎn)生了冷裂紋。
另外,焊趾冷裂紋和焊根冷裂紋則完全由于缺口造成的應(yīng)力集中,當(dāng)應(yīng)力值達(dá)到足夠高時而引起的,與氫無關(guān)。
3.防止法蘭人孔焊縫冷裂紋的主要措施
焊前預(yù)熱和焊后緩冷。這不僅可以改善焊接接頭的金相組織,降低熱影響區(qū)的硬度和脆性,而且可以加速焊縫中的氫向外擴(kuò)散。此外還可以起到減少焊接應(yīng)力的作用。
選擇適合的焊接規(guī)范。若焊接速度太快,由于冷卻速度快,易形成淬火組織;若焊接速度太慢,會導(dǎo)致熱影響區(qū)變寬,晶粒變粗大:,因此,法蘭人孔焊接速度過快、過慢都易產(chǎn)生冷裂紋。
選用合理的裝配工藝和焊接順序,進(jìn)而改善焊件中的殘余應(yīng)力。
焊前應(yīng)仔細(xì)清除坡口周圍基本金屬表面和焊絲上的水、油、銹等污物,以降低焊縫中擴(kuò)散氫的含量。
法蘭人孔焊后應(yīng)立即進(jìn)行去氫處理,使氫從焊接接頭中充分選出。
焊后應(yīng)立即進(jìn)行退火處理,消除焊縫和熱影響區(qū)的殘余。