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H型钢焊接缺陷及防止措施

发表时间:2018-03-11【

 H型钢的制作过程中难免会遇到焊接缺陷,怎么样去防止这些缺陷的产生,就必须先认识这些缺陷产生的原因,才能采取防止措施。下面新疆钰佳就来介绍一些H型钢焊接缺陷及防止措施。

1、焊缝尺寸不合要求
焊波粗、外形高低不平、焊波宽度不一及角焊缝单边或下陷量过大等均为焊缝尺寸不合要求,其原因是:①焊件坡口角度不当或装配间隙不均匀。②焊接电流过大或过小,焊接规范选用不当。所以应在焊接前先调整好焊接工艺参数,根据板厚需要开破口的要适当的开坡口。
2、裂纹
焊缝中原子结合遭到破坏,形成新的界面而产生的缝隙称为裂纹。通常情况下,埋弧焊接头有可能产生两种类型裂纹,即结晶裂纹和氢致裂纹。前者只限于焊缝金属,后者则可能发生在焊缝金属或热影响区。
(1)结晶裂纹
钢材焊接时,焊缝中的S、P等杂质在结晶过程中形成低熔点共晶。随着结晶过程的进行,它们逐渐被排挤在晶界,形成了“液态薄膜”。焊缝凝固过程中,由于收缩作用,焊缝金属受拉应力,“液态薄膜”,不能承受拉应力而形成裂纹。可见产生“液态薄膜”和焊缝的拉应力是形成结晶裂纹的两方面原因。钢材的化学成分对结晶裂纹的形成有重要影响。硫对形成结晶裂纹影响*大,但其影响程度又与钢中其他元素含量有关,如Mn与S结合成MnS而除硫,从而对S的有害作用起抑制作用。Mn还能改善硫化物的性能、形态及其分布等。因此,为了防止产生结晶裂纹,对焊缝金属中的Mn/S值有一定要求。Mn/S值多大才有利于防止结晶裂纹,还与含碳量有关。含C量愈高,要求Mn/S值也愈高。
(2)氢致裂纹
较多的发生在低合金钢、中合金钢和高碳钢的焊接热影.它可能在焊后立即出现,也可能在焊后几时、几天、甚至更长时间才出现。这种焊后若干时间才出现的裂纹称为延迟裂纹。氢致裂纹是焊接接头含氢量、接头显微组织、接头拘束情况等因素相互作用的结果。在焊接厚度10mm以下的工件时,一般很少发现这种裂纹。工件较厚时,焊接接头冷却速度较大,对淬硬倾向大的母材金属,易在接头处产生硬脆的组织。另一方面,焊接时溶解于焊缝金属中的氢,由于冷却过程中溶解度下降,向热影响区扩散。当热影响区的某些区域氢浓度很高而温度继续下降时,一些氢原子开始结合成氢分子,在金属内部造成很大的局部应力,在接头拘束应力作用下产生裂纹。接头中的氢可进一步逸出,有利于消除氢致裂纹,改善热影响区的延性。改善接头设计,降低焊接接头的拘束应力在焊接接头设计上,应尽可能消除引起应力集中的因素,如避免缺口、防止焊缝的分布过分密集等。坡口形状尽量对称为宜,不对称的坡口裂纹敏感性较大。在满足焊缝强度的基本要求下,应尽量减少填充金属的用量。
3、未熔合
未熔合是指焊缝金属与母材金属,或焊缝金属之间未熔化结合在一起的缺陷。按其所在部位,未熔合可分为坡口未熔合,层间未熔合根部未熔合三种。
(1)产生未熔合缺陷的原因①焊接电流过小②焊接速度过快③焊条角度不对④产生了弧偏吹现象⑤焊接处于下坡焊位置,母材未熔化时已被铁水复盖⑥母材表面有污物或氧化物影响熔敷金属与母材间的熔化结合等
(2)未熔合的危害
未熔合是一种面积型缺陷,坡口未熔合和根部未熔合对承载截面积的减小都非常明显,应力集中也比较严重,其危害性仅次于裂纹。
(3)未熔合的防止
采用较大的焊接电流,正确地进行施焊操作,注意坡口部位的清洁
4、未焊透母材之间或母材与熔敷金属之间存在局部未熔合现象。它一般存在于单面焊的焊缝根部,对应力集中很敏感,对强度疲劳等性能影响较大。
(1)未焊透产生的原因是:
①坡口设计不良,角度小、钝边大、间隙小。②焊条、焊丝角度不正确。③电流过小,电压过低,焊速过快,电弧过长,有磁偏吹等。④焊件上有厚锈未清除干净。⑤埋弧焊时的焊偏。
(2)未焊透的危害
①是减少了焊缝的有截面积,使接头强度下降。
②未焊透焊透引起的应力集中所造成的危害,比强度下降的危害大得多。
③未焊透严重降低焊缝的疲劳强度。
④未焊透可能成为裂纹源,是造成焊缝破坏的重要原因。
(3)未焊透的防止
使用较大电流来焊接是防止未焊透的基本方法。另外,焊角焊缝时,用交流代替直流以防止磁偏吹,合理设计坡口并加强清理,用短弧焊等措施也可有效防止未焊透的产生。
5、气孔
对于低碳钢埋弧焊来说,*主要的冶金反应有硅、锰的还原,碳的氧化(烧损)反应,以及焊缝中氢和硫、磷含量的控制。所以就比较容易产生气孔。
(1)形成气孔的气体主要是一氧化碳、氢和氮。
(2)气孔的危害
气孔减少了焊缝的有效截面积,使焊缝疏松,从而降低了接头的强度,降低塑性,还会引起泄漏。气孔也是引起应力集中的因素。氢气孔还可能促成冷裂纹。
6、夹渣
在焊缝金属内部或熔合线部位存在非金属夹杂物。夹渣对力学性能有影响,影响程度与夹杂的数量和形状有关。埋弧焊时,焊缝的夹渣除与焊剂的脱渣性能有关外,还与工件的装配情况和焊接工艺有关。对接焊缝装配不良时,易在焊缝底层产生夹渣。