船舶百科•焊接缺陷•焊缝裂纹(Crack)

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焊缝裂纹是焊接缺陷的一种,这是一种非常严重的缺陷。结构的破坏多从裂纹处开始,在焊接过程中要采取一切必要的措施防止出现裂纹,在焊接后要采用各种方法检查有无裂纹。一经发现裂纹,应彻底清除,然后给予修补。

焊接裂纹有热裂纹、冷裂纹。焊缝金属由液态到固态的结晶过程中产生的裂纹称为热裂纹,其特征是焊后立即可见,且多发生在焊缝中心,沿焊缝长度方向分布。热裂纹的裂口多数贯穿表面,呈现氧化色彩,裂纹末端略呈圆形。产生热裂纹的原因是焊接熔池中存有低熔点杂质(如FeS等)。由于这些杂质熔点低,结晶凝固最晚,凝固后的塑性和强度又极低。因此,在外界结构拘束应力足够大和焊缝金属的凝固收缩作用下,熔池中这些低熔点杂质在凝固过程中被拉开,或在凝固后不久被拉开,造成晶间开裂。焊件及焊条内含硫、铜等杂质多时,也易产生热裂纹。防止产生热裂纹的措施是:一要严格控制焊接工艺参数,减慢冷却速度,适当提高焊缝形状系数,尽可能采用小电流多层多道焊,以避免焊缝中心产生裂纹;二是认真执行工艺规程,选取合理的焊接程序,以减小焊接应力。

焊缝金属在冷却过程或冷却以后,在母材或母材与焊缝交界的熔合线上产生的裂纹称为冷裂纹。这类裂纹有可能在焊后立即出现,也有可能在焊后几小时、几天甚至更长时间才出现。冷裂纹产生的主要原因为:

1)在焊接热循环的作用下,热影响区生成了淬硬组织;

2)焊缝中存在有过量的扩散氢,且具有浓集的条件;

3)接头承受有较大的拘束应力。

防止产生冷裂纹的措施有:

1)选用低氢型焊条,减少焊缝中扩散氢的含量;

2)严格遵守焊接材料(焊条、焊剂)的保管、烘焙、使用制度,谨防受潮;

3)仔细清理坡口边缘的油污、水份和锈迹,减少氢的来源;

4)根据材料等级、碳当量、构件厚度、施焊环境等,选择合理的焊接工艺参数和线能量,如焊前预热、焊后缓冷,采取多层多道焊接,控制一定的层间温度等;

5)紧急后热处理,以去氢、消除内应力和淬硬组织回火,改善接头韧性;

6)采用合理的施焊程序,采用分段退焊法等,以减少焊接应力。


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