1 焊接裂纹及防治措施焊接裂纹是焊接构件施工过程中最为严重的缺陷,轻则返修,重则构件报废焊接裂纹有焊缝或熔合线或热影响区裂纹,有表面或内部贯穿裂纹,有弧坑 或焊址或焊缝根部裂纹,有层状撕裂等以焊缝冷却结晶时出现的时间阶段分,有热裂纹和冷裂纹或延迟裂纹1)热裂纹的成因影响热裂纹形成的因素有:焊缝在冷却结晶过程中,由于快速冷却凝固收缩, 晶粒截面间的液态金属补充不足,致使液态薄层开裂;母材热影响区和多层焊的 根部焊缝易产生低熔点共晶物的熔解(即硫偏析),产生裂纹2)冷裂纹的成因影响冷裂纹形成的因素有:焊接接头中金相组织的硬度、脆性较高;焊接接 头中焊缝扩散氢的含量较高;焊接接头的拘束应力较大3)焊接裂纹的防止措施1)控制焊材的化学成分由于钢材化学成分已经选定,因此焊材选配时应选硫、磷含量低、锰含量高 的焊材使焊缝金属中的硫磷偏析减少,改善部分晶体形状,提高抗热裂性能2)控制焊接工艺参数、条件控制焊接电流与速度,使每一焊道的焊缝成形系数达到1、1〜1、2,减少在焊缝中心形成硫磷偏析,提高抗裂性能避免采用小角度、窄间隙的焊缝坡口,致使焊缝成形系数过小加强焊前预热,降低焊缝在冷却结晶过程中的冷却速度。
采用合理的焊接顺序,使大多数焊缝在较小的拘束度下焊接,减少焊缝收缩 拉力3)提高根部焊缝质量焊缝根部焊接是厚板焊接的起始点;是保证焊缝质量的根基;亦是产生裂纹 的敏感区,因此焊缝根部的焊接措施必须慎之由慎加强焊缝坡口的清洁工作,清除一切有害物质;加强焊前预热温度的控制; 焊前对坡口根部进行烘烤,去除一切水分、潮气,降低焊缝中氢含量使用小直径手工焊条打底,确保根部焊透;控制焊层厚度,适当提高焊道成 形系数;控制焊接速度,适当增加焊接热输入量控制熔合比:在确保焊透的前提下,控制母材熔化金属在焊缝金属中的比例, 减少母材中有害物质对焊缝性能的影响根部焊材可选用低配:根据根部焊缝的施焊条件与要求,在保证焊缝力学性 能的条件下,根部焊缝的焊材可选用韧性好,强度稍低的焊材施焊,以增加其抗 裂性严格控制线能量,通过焊接电流,电压,速度三大参数的选配,保证焊层的 厚度与焊料道的成形系数4)提高焊缝清根要求:对采用双面坡口的全熔透焊缝,一面焊后,另一面清根结束必须达到下列要 求:坡口内表面应光顺、无凸变,根部应圆滑,R±6mm;坡口内表面应打磨,清除碳弧气泡时遗留下的全部碳(C)分子对根部应 MT 检验,确认有无裂纹、夹渣、未焊透、气孔等缺陷存在。
5)预热措施保证定位焊的预热,同时定位焊缝应有足够的焊脚尺寸及焊缝长度,避免冷却时,应力过大导致焊缝撕裂;对大于40mm厚板构件,定位焊焊脚尺寸为8-12mm,定位焊焊缝长度为80mm,间距300mm,对于双面坡口焊缝,定位焊 缝尽可能定在清根侧,避免在焊接起始侧坡口点焊定位焊后,应检查焊缝有无 缺陷,并及时予以清理补焊6) 焊接过程中严格控制层间温度,焊接应连续进行,以保证稳定的热输入焊 缝过于密集的复杂节点区域的厚板接头,焊前应适当提高预热温度,焊后,采取 必要的缓冷措施7) 焊后缓冷措施:对于厚板接头,结构形状不适用电加热时,应对焊缝进行必要的火焰加热,火焰加热应均匀,同时作好温度监测,控制温度200-300°C,并用保温棉覆盖予 以缓冷对于板厚不小于 40mm 的对接接头焊后立即进行后热处理;后热处理采用远 红外电加热,加热温度应达到200〜250°C,保温时间为1、5 分/1mm〜2、0分 /1mm,且不小于1h,然后缓冷至常温。