鋼結構焊接裂紋的原因及預防措施
作者:杰達鋼構 點(diǎn)擊:1199次 時(shí)間:2016-02-15 16:10
(一)熱裂紋
熱裂紋是指高溫下所產(chǎn)生的裂紋,又稱(chēng)高溫裂紋或結晶裂紋,通常產(chǎn)生在焊縫內部,有時(shí)也可能出現在熱影響區,表現形式有:縱向裂紋、橫向裂紋、根部裂紋弧坑裂紋和熱影響區裂紋。江蘇杰達鋼結構工程有限公司認為其產(chǎn)生原因是由于焊接熔池在結晶過(guò)程中存在著(zhù)偏析現象,低熔點(diǎn)共晶和雜質(zhì)在結晶過(guò)程中以液態(tài)間層形式存在從而形成偏析,凝固以后強度也較低,當焊接應力足夠大時(shí),就會(huì )將液態(tài)間層或剛凝固不久的固態(tài)金屬拉開(kāi)形成裂紋。此外,如果母材的晶界上也存在有低熔點(diǎn)共晶和雜質(zhì),當焊接拉應力足夠大時(shí),也會(huì )被拉開(kāi)。總之,江蘇省鹽城市建湖縣的杰達鋼構技術(shù)員一致認為:熱裂紋的產(chǎn)生是冶金因素和力學(xué)因素共同作用的結果。杰達鋼構技術(shù)部針對其產(chǎn)生原因,其預防措施如下:
(1)限制母材及鋼結構件的焊接材料(包括焊條、焊絲、焊劑和保護氣體)中易偏析元素和有害雜質(zhì)的含量,特別應控制硫、磷的含量和降低含碳,一般用于焊接的鋼材中硫的含量不應大于0.04 5%,磷的含量不應大于0.055%;另外鋼材含碳量越離,焊接性能越差,一般焊縫中碳的含量控制在0.10%以下時(shí),熱裂紋敏感性可大大降低。
(2)調整鋼梁加工焊縫金屬的化學(xué)成分,改善焊縫組織,細化焊縫品粒,以提高其塑性,減少或分散偏析程度,控制低熔點(diǎn)共品的有害影響。
(3)采用堿性焊條或焊劑,以降低焊縫中的雜質(zhì)含攝,改善結晶時(shí)的偏析程度。
(4)適當提高焊縫的形狀系數,采用多層多道焊接方法,避免中心線(xiàn)偏析,可防止中心線(xiàn)裂紋。
(5)采用合理的焊接順序和方向,采用較小的焊接線(xiàn)能超,鋼梁整體預熱和錘擊法,收弧時(shí)填滿(mǎn)弧坑等工藝措施。
(二)冷裂紋
鋼梁冷裂紋一般是指焊縫在冷卻過(guò)程中溫度降到馬氏體轉變溫度范圍內(300—200℃以下)產(chǎn)生的,可以在焊接后立即出現,也可以在焊接以后的較長(cháng)時(shí)間才發(fā)生,故也稱(chēng)為延遲裂紋。鋼結構件形成其 的基本條件有3個(gè):焊接接頭形成淬硬組織;擴散氫的存在和濃集;存在著(zhù)較大的焊接拉伸應力。杰達鋼構對此預防措施主要有:
(1)選擇合理的焊接規范和線(xiàn)能,改善焊縫及熱影響區組織狀態(tài),如焊前預熱、控制層問(wèn)溫度、焊后緩冷或后熱等以加快氫分子逸出。
(2)采用堿性焊條或焊劑,以降低焊縫中的擴散氧含量。
(3)焊條和焊劑在使用前應嚴格按照規定的要求進(jìn)行烘干(低氫焊條300℃~3 50℃保溫lh;酸性焊條l 00℃~l50℃保溫lh;焊劑200℃~250.C保溫2h),認真清理坡口和焊絲,太除油污、水分和銹斑等臟物,以減少氫的來(lái)源。
(4)江蘇杰達鋼結構工程有限公司的焊工在焊后及時(shí)進(jìn)行熱處理。一是進(jìn)行退火處理,以消除內應力,使淬火組織回火,改善其韌性;二:是進(jìn)行消氫處理,使氫從焊接接頭中充分逸出。
(5)提高鋼材質(zhì)量,減少鋼材中的層狀夾雜物。
(6)杰達鋼構采取可降低焊接應力的各種工藝措施。