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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7 ~. w8 R% }6 n+ M
不能支撑由于凝固进行而发生的收缩应力而发生开裂。4 `0 C3 n `) Y$ U* Y
因此，凝固裂纹发生的原因是:1 n* s1 w& y, P& `/ b( `
Ⅰ. 凝固形态; N4 C$ n' r8 Z6 x4 r) O) T7 o# E9 @
Ⅱ. 母材及焊接材料的化学成分
1 D6 G/ \9 _& n5 FⅢ. 焊接施工条件等的冶金因素和机械的因素7 D# o7 A6 Q" |1 z
实际上这些因素互相影响而发生裂纹。
% }6 U4 k7 C9 T5 H8 } E* d种种发生要因和相应的防止对策总结如下:A) I5 S) C" |9 R6 u4 p! y' X$ p& C
材料的化学成分 m* U2 e: ~( H$ U6 [
(a) C,P,S的影响---焊缝金属中C,P,S的含有量高
& H/ R, Q- j2 a防止对策: 尽可能选用低C,P,S的焊丝和母材。/ I: F% Q3 c4 h+ } u% Y( S
用高Mn系焊丝，增加Mn/S的比。标准:C≦0.13%→Mn/S>20～30
- C3 p% u m6 V' q0 I焊缝金属中的P+S≦0.04。7 }6 `6 p; v9 a1 q. ]$ B& |7 U
用添加Ti,Zr,Nb的焊丝。. h9 a: |0 A+ w
（ｂ）Ni的影响---焊缝金属中Ni的含有量高( m$ {0 {2 n- l; {
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% ! M% i: W9 e$ V0 ]$ ?+ k3 p
用高Mn系焊丝，增加Mn/S的比。标准: Mn/S≥509 ?* |" s6 T: r; M: A- W, r, r8 A
（c）Si,Nb的影响---焊缝金属中Si,Nb的含有量高$ Z+ r- n, |" L! p: T0 n& t0 h
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
t; O& { @# Q2 r( H3 @0 _B 焊接施工条件 + \2 y, X! }: Q
（a） 焊接电流・电弧电压・焊接速度6 b* `5 n6 g0 }9 N& B
a----电流过大，会使熔深过深
& P1 U( d( _" m' [" J防止对策: 以能得到安全的断面形状为限，降低电流值。# y4 Y1 t) Y0 P4 s
调整导电嘴和母材的距离，降低电流值。
5 \6 B m+ p8 N/ k7 W焊接量有保证的场合，使用细径焊丝- x9 p) C6 \5 A* U" L
以能获得熔深浅宽的焊缝，设定施工条件。. X, Q7 [4 ?5 y( K( Y2 C l1 h5 g
b-----电压过低，焊缝幅窄，最终凝固区域成为焊缝的内部% Z8 C. T. `5 [9 F- n+ t
防止对策: 为获得适当的凝固形态，设定提高电压值的值8 E# }2 @* ^- b; x
c-----速度过快，柱状晶的突出变成凝固/ m( b( n+ U$ e
防止对策: 为使柱状晶的形成呈向上的状态，减慢速度/ Z9 e% v) t) V
(b) 焊枪角度---焊枪太过于倾斜- a' X' T% w# J3 Z
防止对策: 焊枪角度以垂直±20°为标准
6 U9 H7 u* m1 g. L8 ]特别是后退角会使焊缝幅变窄，熔深变深，尽可能避免使用.& S& D0 R9 I! I- J' }5 ~
(c) 弧坑---弧坑处理不彻底* x5 ]6 k- ?, T8 O" V
防止对策: 弧坑处电流为 焊接电流×0.6～0.7, a& ^1 G( O% Q$ {. s3 r a7 ~
采用事后处理3 y; C" \ u' r9 G8 d0 Y
C 其他
+ M# l' ]2 Q$ x/ I' m2 t(a) 预焊 ---预焊部的处理不彻底
, \% ^& m: k( {) t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)
7 _1 Y8 U, \. \- {8 G; D预焊焊缝不要过小。尽可能用低电流形成长的焊缝./ s; }3 f; c, a3 y8 K/ E
(b) 拘束度 ---拘束度过高,拘束应力过高' J: P( p8 [ g
防止对策: 避免过高的拘束度, K D7 E; C5 P: [( t Q, G' N1 B
零件形状复杂时，要考虑焊接顺序，考虑不要有局部的拘束。
9 I5 ^, E9 t! i A# Q; R( K9 y( c# e焊接时过度抑制应变 将成为开裂的根源。5 F, Z4 g8 O' c; R6 c) n0 F
有可能时进行预热(250℃～300℃), (250℃～300℃时降伏应力急剧下降),
+ s# C- G. r+ B; @(c) 其他---电弧不稳定的要因管理不适当* ]8 [4 x. R4 j2 e4 z; m
防止对策: 除去焊接面(包括反面)的油、锈、涂料等
% w9 t( D6 w' a确保气体的保护性! t3 a$ _9 b q" j, D9 j! [
整备焊丝的输送机构 |
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发表于 2008-1-9 15:11:22