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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+ I2 e$ D7 ?8 U) R# K$ l( ]
不能支撑由于凝固进行而发生的收缩应力而发生开裂。9 c1 p) z& l- D; v
因此，凝固裂纹发生的原因是:
" Z* F3 o9 R* T. Z; u. F8 h; R# p6 ^Ⅰ. 凝固形态" U, o9 |1 n. T9 {7 s
Ⅱ. 母材及焊接材料的化学成分
( q# y8 M F2 `4 m4 }Ⅲ. 焊接施工条件等的冶金因素和机械的因素$ x3 {* r) O, u" ]2 `
实际上这些因素互相影响而发生裂纹。
7 ^, x& E2 E$ f+ {3 O种种发生要因和相应的防止对策总结如下:A/ W0 c" q- u3 J% f+ i" L" @" Y
材料的化学成分
7 W: f+ n I) q2 a) V1 }(a) C,P,S的影响---焊缝金属中C,P,S的含有量高5 w- x2 [, h1 Q7 [* x3 y% v
防止对策: 尽可能选用低C,P,S的焊丝和母材。
- o# `4 e: N3 G( X/ Y" o) z6 g用高Mn系焊丝，增加Mn/S的比。标准:C≦0.13%→Mn/S>20～30
; M3 _( q' n; u u& ~( A焊缝金属中的P+S≦0.04。# q0 M" z0 o v! h
用添加Ti,Zr,Nb的焊丝。
3 a( [+ J% t. O/ t2 d0 S0 r （ｂ）Ni的影响---焊缝金属中Ni的含有量高
8 e; ?' G, f- d/ T 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% $ D8 d* q2 a5 x% F/ c
用高Mn系焊丝，增加Mn/S的比。标准: Mn/S≥50 Z. T9 M$ x; w. e9 u: G7 ]
（c）Si,Nb的影响---焊缝金属中Si,Nb的含有量高
" S! k- ?) b; w: f6 `; L0 j; g 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) W6 X3 v0 D6 y" |
B 焊接施工条件 ( z/ I# M1 \8 J" j" g* B; ]
（a） 焊接电流・电弧电压・焊接速度
" p) A+ o! N: p; `0 wa----电流过大，会使熔深过深
c9 b5 P% W+ x防止对策: 以能得到安全的断面形状为限，降低电流值。) B5 L3 Z8 H' O+ _
调整导电嘴和母材的距离，降低电流值。
8 |! b ?% A1 t& w8 K! L6 B7 j焊接量有保证的场合，使用细径焊丝
0 c/ }) m7 q: z以能获得熔深浅宽的焊缝，设定施工条件。1 \: E5 d. |' h" |; d' f
b-----电压过低，焊缝幅窄，最终凝固区域成为焊缝的内部
- L4 a+ i* J' G防止对策: 为获得适当的凝固形态，设定提高电压值的值! z! T* i7 T' ]
c-----速度过快，柱状晶的突出变成凝固7 o! f& M1 A3 K3 \
防止对策: 为使柱状晶的形成呈向上的状态，减慢速度
. k( R' p' n8 j+ T* m1 t, J(b) 焊枪角度---焊枪太过于倾斜' Q+ N; b5 r: D; { V$ i" q! @
防止对策: 焊枪角度以垂直±20°为标准3 T( [3 h0 u! i
特别是后退角会使焊缝幅变窄，熔深变深，尽可能避免使用.7 V2 [9 e- C# S% n8 Q
(c) 弧坑---弧坑处理不彻底) n( s/ e. m$ w; k' f6 Y0 {
防止对策: 弧坑处电流为 焊接电流×0.6～0.75 O6 P* J3 o2 F4 V% d
采用事后处理/ {2 |+ u2 b; [0 f9 o, O; U ~
C 其他" `2 F% o$ _" m! r
(a) 预焊 ---预焊部的处理不彻底. N. m3 l4 R/ R
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)
# r' ^# @& j l预焊焊缝不要过小。尽可能用低电流形成长的焊缝.% V ~) Z& f( V' B' o0 [( ~' j
(b) 拘束度 ---拘束度过高,拘束应力过高
' r/ t9 l8 Y- v$ F x! w防止对策: 避免过高的拘束度9 w1 i2 L; d! D7 K; p
零件形状复杂时，要考虑焊接顺序，考虑不要有局部的拘束。
) s& U* E0 O$ S) n) l" X! v& u* K焊接时过度抑制应变 将成为开裂的根源。
# x8 `; l/ ~8 d: ~4 e有可能时进行预热(250℃～300℃), (250℃～300℃时降伏应力急剧下降),) d7 F4 }8 L( @
(c) 其他---电弧不稳定的要因管理不适当# W2 Y! R9 u% W: W5 N2 F
防止对策: 除去焊接面(包括反面)的油、锈、涂料等: S2 O4 l9 N% ^
确保气体的保护性
5 Q5 L. v3 t# s整备焊丝的输送机构 |
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发表于 2008-1-9 15:11:22