3分钟了解焊接热裂纹

热裂纹是在焊接时高温下产生的,故称热裂纹。根据所焊金属的材料不同,所产生热裂纹的形态、温度区和主要原因也各不同,因此又把热裂纹分为结晶裂纹、液化裂纹和多边化裂纹三类。

激光焊接是一种以高能量密度的激光束作为热源的高效精密焊接方法,如今已被广泛应用于各个行业。但是,在焊接过程中如果没有掌握好其原理和工艺,就会产生缺陷和次品。

为了能有效减少焊接过程中出现的缺陷,我们要充分了解并学习如何避免它们。一起来了解一下吧~

热裂纹是在焊接时高温下产生的,故称热裂纹。根据所焊金属的材料不同,所产生热裂纹的形态、温度区和主要原因也各不同,因此又把热裂纹分为结晶裂纹、液化裂纹和多边化裂纹三类。

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结晶裂纹

结晶裂纹又称凝固裂纹,主要产生在含杂质较多的碳钢、低合金钢焊缝中(含S,P,C,Si偏高)和单相奥氏体钢、镍基合金以及某些铝合金焊缝中。这种裂纹是在焊缝结晶过程中,在固相线附近,由于凝固金属的收缩,残余液体金属不足,不能及时添充,在应力作用下发生沿晶开裂。

结晶裂纹是最常见的焊接热裂纹之一,通常出现在焊缝的中心位置,拉应力和液态薄膜是结晶裂纹产生的必要条件。

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它的特征是:

①沿晶间开裂;②断口由树枝状断口区、石块状断口区和平坦状断口区构成,在高倍显微镜下能观察到晶界液膜的迹象。

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液化裂纹

液化裂纹与结晶裂纹的产生机理基本相同,通常出现在近缝区母材和多层焊的层间部位,是焊接时近缝区母材或者焊缝层间金属由于被加热在晶间出现低熔点相的液化并在拉应力作用下导致的沿晶开裂。

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它的特征是:

①起源于熔合线靠母材侧的粗大奥氏体晶界,沿晶界扩展,具有曲折的轮廓;

②在断口上能观察到各种共晶在晶界面上凝固的典型形态,有时能观察到类似结晶裂纹的石块状断口的形貌。

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多边化裂纹

焊接时在金属多边化晶界上形成的一种热裂纹称为多边化裂纹。它是由于在高温时塑性很低而造成的,故又称为高温低塑性裂纹。这种裂纹多发生在纯金属或单相奥氏体焊缝中,个别情况下也出现在热影响区中。

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显微多边化裂纹

它的特征是:

① 表面较平整,有塑性变形遗留下来的痕迹;② 沿奥氏体晶界形成并扩展;

③ 断口呈晶界断裂形貌,与结晶裂纹的石块状断口形貌相似,但无液相存在的痕迹。



防治措施


①  在冶金因素方面,适当调整焊逢金属成分,缩短脆性温度区的范围控制焊逢中硫、磷、碳等有害杂质的含量;细化焊缝金属一次晶粒,即适当加入Mo、V、Ti、Nb等元素;

②  在工艺方面,对于刚性较大的焊件,选择合适焊接规范,合理化焊接次序和方向,减少焊接应力。可以通过焊前预热、控制线能量、减小接头拘束度等方面来防治。

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