再熱裂紋形成的內(nèi)因
焊接時(shí),熔合線附近的熱影響區(qū)被加熱到1200℃左右,尤其是厚板多次被加熱后,晶粒粗大,而在冷卻時(shí)強(qiáng)碳化物析出較慢,同樣在埋弧焊時(shí),由于線能量較大,焊縫中間的晶粒也較粗大,在隨后的SR處理(480~680℃)過程中,碳化物(V4C3、NbC、MoC等)在晶內(nèi)彌散沉淀,從而強(qiáng)化了晶內(nèi)(晶內(nèi)熱強(qiáng)性好),使熱處理時(shí),應(yīng)力松弛時(shí)的應(yīng)變集中加載在晶界上;晶粒粗大使承載應(yīng)變的晶界數(shù)銳減,同樣應(yīng)變單位晶界應(yīng)變量大大增加;另外,在焊后SR處理時(shí),低熔點(diǎn)雜質(zhì)及B、Sb、Sn、As等微量元素偏析于晶界,減弱了晶界的塑性,應(yīng)變超過晶界的塑性極限就形成開裂。
從再熱裂紋的形成機(jī)理原因分析,預(yù)防的措施有 制定合理的焊接規(guī)范
①盡可能地降低焊接線能量,控制預(yù)熱層間溫度。
這兩者決定了焊縫金屬的冷卻條件,對(duì)焊縫區(qū)顯微組織有很大影響。一般來講,采用小線能量多道多層并適當(dāng)提高焊縫區(qū)的冷卻速度,對(duì)改善顯微組織、提高沖擊韌性、防止熱裂紋產(chǎn)生是有利的。但過低的層間溫度,將不利于氫的逸出,有產(chǎn)生冷裂紋的危險(xiǎn),因此控制冷卻速度,獲取細(xì)化的晶粒應(yīng)著重考慮從控制線能量的大小上著手。
②采取適當(dāng)?shù)念A(yù)熱措施
采取適當(dāng)?shù)念A(yù)熱措施,可以軟化淬硬層的硬度、提高韌性、提高抗裂性。
焊接接頭中裂紋的種類:
結(jié)晶裂紋:焊接熔池凝固結(jié)晶時(shí),在液相與固相并存的溫度區(qū)間,由于結(jié)晶偏析和收縮應(yīng)力應(yīng)變的作用,焊縫金屬沿一次結(jié)晶晶界形成的裂紋。此類裂紋只發(fā)生在焊縫中(包括弧坑)。
液化裂紋:焊接過程中,在焊接熱循環(huán)峰值溫度作用下,在多層焊縫的層間金屬與母材近縫區(qū)金屬中,由于晶間金屬/受熱重新熔化,在一定的收縮應(yīng)力作用下,沿奧氏體晶界開裂的現(xiàn)象,有的文獻(xiàn)稱為“熱撕裂”。