焊接熱裂紋的原因分析及防止措施:
熱裂紋是在焊接時高溫下產生的,故稱熱裂紋。根據所焊金屬的材料不同,所產生熱裂紋的形態、溫度區和主要原因也各不同。熱裂紋多產生于接近固相線的高溫下,有沿晶界(見界面)分布的特征;但有時也能在低于固相線的溫度下沿“多邊形化邊界”形成。熱裂紋通常多產生于焊接金屬內,但也可能形成在焊接熔合線附近的被焊金屬(母材)內。按其形成過程的特點又可分為液化裂紋、多邊化裂紋。
高溫液化裂紋在焊接熱循環峰值溫度的作用下,在熱影響區和多層焊的層間發生重熔,在應力作用下產生的裂紋。液化裂紋主要產生于焊鏠熔合線附近的母材中,有時也產生于多層焊的先施焊的焊道內。形成原因是由于在焊接熱的作用下焊縫熔全線外側金屬內產生沿晶界的局部熔化,以及在隨后冷卻收縮時引起的沿晶界液化層開裂。造成這種裂紋的情況有二種:一是材料晶料邊界有較多的低熔點物質;另一種是由于迅速加熱使某些金屬化合物分解而又來不及擴散以致局部晶界出現一些合金元素的富集甚至達到共晶成分。防止這類裂紋的原則為嚴格控制雜質含量,合理選用焊接材料,盡量減少焊接熱的作用。
多邊化裂紋是在低于固相線溫度下形成的。其特點是沿“多邊形化邊界”分布,與一次結晶晶界無明顯關系。易產生于單相奧氏體金屬中,這種現象可解釋為由于焊接的高溫過熱和不平衡的結晶條件使晶體內形成大量的空位和位錯,在額定的溫度、應力作用下排列成亞晶界(多邊形化晶界),當些晶界與有害雜質富集區重合時,往往形成微裂紋。削除些種缺陷的方法是加入可以提高多邊形化激活能的合金元素。如在Ni-Cr合金中加入W、Mo、Ta等;另一方面是減少焊接時過熱和焊接應力。