焊(han)(han)接是機械制造中普遍(bian)應用(yong)的重要工藝。焊(han)(han)接對(dui)技術要求較高,掌握不好,容易出(chu)現(xian)各類(lei)缺(que)陷。現(xian)就(jiu)焊(han)(han)接中常見的缺(que)陷種類(lei)及原(yuan)因進(jin)行分析,旨在對(dui)焊(han)(han)接工藝的制訂和(he)操作予(yu)以指導,從而(er)盡可能(neng)地避免缺(que)陷的出(chu)現(xian)。
先(xian)了解一下焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)(de)組成(cheng)結(jie)構(gou),焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭一般(ban)有(you)三(san)個(ge)區(qu)(qu)塊:焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)、熔(rong)合(he)(he)區(qu)(qu)、熱(re)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)。焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)區(qu)(qu)指(zhi)在焊(han)(han)接(jie)(jie)發(fa)生熔(rong)化凝固的(de)(de)區(qu)(qu)域(yu),它由熔(rong)化的(de)(de)母材(cai)和填(tian)充金屬(shu)(shu)組成(cheng)。熔(rong)合(he)(he)區(qu)(qu)是(shi)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭中焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金屬(shu)(shu)與熱(re)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)的(de)(de)交(jiao)界處,熔(rong)合(he)(he)區(qu)(qu)一般(ban)很窄,寬度為0.1~0.4mm。熔(rong)合(he)(he)區(qu)(qu)由于化學(xue)(xue)成(cheng)分不(bu)均勻(yun),機械性能常常是(shi)焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)中最(zui)差的(de)(de)。在填(tian)充金屬(shu)(shu)與母材(cai)之(zhi)間有(you)一條(tiao)界線,稱為熔(rong)合(he)(he)線。熱(re)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)指(zhi)焊(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)母材(cai)金屬(shu)(shu)受熱(re)的(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(但未熔(rong)化),而發(fa)生金相(xiang)組織和力學(xue)(xue)性能變化的(de)(de)區(qu)(qu)域(yu)。
在機(ji)械設計時(shi),有時(shi)會(hui)需要(yao)選擇焊(han)縫系(xi)數(shu),即焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭系(xi)數(shu)。它是指對接(jie)(jie)(jie)焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭強(qiang)度(du)(du)與母材強(qiang)度(du)(du)之比值,用以反映(ying)(ying)由(you)于焊(han)接(jie)(jie)(jie)材料、焊(han)接(jie)(jie)(jie)缺陷(xian)和焊(han)接(jie)(jie)(jie)殘余應力等因(yin)素使焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭強(qiang)度(du)(du)被削(xue)弱的程度(du)(du),是焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭力學性能的綜(zong)合反映(ying)(ying)。如焊(han)縫系(xi)數(shu)為(wei)1時(shi),代(dai)表焊(han)縫的強(qiang)度(du)(du)與母材強(qiang)度(du)(du)一(yi)致。
焊(han)(han)縫的常(chang)見缺陷有(you)裂紋、氣孔、焊(han)(han)瘤等。
一、裂紋
裂(lie)紋(wen)端部形狀尖銳,應力(li)集中嚴重,對承(cheng)受(shou)交變(bian)和沖(chong)擊載荷、靜拉力(li)影響較大,是焊接過程中最危險的缺陷。按(an)其產生的原因可分冷裂(lie)紋(wen)、熱裂(lie)紋(wen)和再熱裂(lie)紋(wen)等(deng)。
A、冷裂(lie)紋指在(zai)200℃以下產生(sheng)的(de)裂(lie)紋,它與氫有(you)密切(qie)關系,其產生(sheng)的(de)主(zhu)要原因(yin)是:
1、對大厚工件選用的預熱溫度和焊后緩冷措施不合適。
2、焊材選用不合適。
3、焊接接頭剛性大、工藝不合理。
4、焊縫及其附近產生硬脆組織。
5、焊(han)接規范(fan)選擇不(bu)當。
當焊(han)縫為鑄鐵(tie)(tie)型時,較易(yi)出現冷(leng)裂(lie)紋(wen)。當采(cai)(cai)用(yong)異質(zhi)焊(han)接(jie)材料焊(han)接(jie),使焊(han)縫成(cheng)為奧氏(shi)體、鐵(tie)(tie)素體或銅基焊(han)縫時,由于焊(han)縫金屬(shu)(shu)有較好(hao)的(de)塑性,配合采(cai)(cai)用(yong)合理的(de)冷(leng)焊(han)工藝,焊(han)縫金屬(shu)(shu)不易(yi)出現冷(leng)裂(lie)紋(wen)。避(bi)免(mian)產生(sheng)冷(leng)裂(lie)紋(wen)的(de)措施:對焊(han)件進行整體加(jia)熱(550~700℃),使溫差減小,降(jiang)低(di)焊(han)接(jie)應(ying)力(li);采(cai)(cai)用(yong)加(jia)熱減應(ying)區(qu)法(fa)降(jiang)低(di)補焊(han)處所受的(de)應(ying)力(li)。
熱影響區的(de)冷裂(lie)紋:該種裂(lie)紋多數發生(sheng)在含有(you)較多滲碳體(ti)及馬氏體(ti)的(de)熱影響區,在某些情況下也可能發生(sheng)在離熔合線稍遠的(de)熱影響區。避免(mian)產生(sheng)冷裂(lie)紋的(de)措施:對焊件進(jin)行(xing)整體(ti)預熱,使溫差減小,降低焊接應(ying)力;
B、熱裂紋(wen)(wen)指(zhi)在300℃以上產(chan)生的裂紋(wen)(wen)(主要是凝固裂紋(wen)(wen)),其產(chan)生的主要原因是:
1、成份的影響。焊接純奧氏體鋼、某些高鎳合金鋼和有色金屬時易出現。
2、焊縫中含有較多的硫等有害雜質元素。
3、焊(han)接條件及接頭形狀選擇不(bu)當。
當(dang)采用低(di)碳鋼(gang)與(yu)鎳基鑄鐵焊(han)(han)條(tiao)冷焊(han)(han)時,焊(han)(han)縫較易出現(xian)屬于熱(re)裂(lie)紋的結晶裂(lie)紋。避免(mian)熱(re)裂(lie)紋的措施(shi):
(1)通過調整焊縫化學成分,使其脆性溫度區間縮小;
(2)加入稀土元素,增強脫S、P反應,以及使晶粒細化等途徑,以提高焊縫的抗熱裂紋性
(3)采用正確的冷焊工藝,使焊接應力降低;
(4)使母材中(zhong)的有害雜質較(jiao)少熔入(ru)焊縫。
C、再熱(re)裂(lie)紋即(ji)消除應(ying)力退火裂(lie)紋。指(zhi)在(zai)高強度鋼的焊(han)接區,由于焊(han)后熱(re)處理或在(zai)高溫下使用,在(zai)熱(re)影響區產(chan)生的晶界裂(lie)紋,其產(chan)生的主要原因是:
1、消除應力退火的熱處理條件不當。
2、合金成分的影響。如鉻、鉬、釩、鈮、硼等元素具有增大再熱裂紋的傾向。
3、焊材、焊接規范選擇不當。
4、結構設計不合理造成大的應力集中。
裂紋方(fang)向有縱向和橫向兩種。
焊(han)縫(feng)的縱向(xiang)是指為形(xing)成一(yi)定(ding)長度的焊(han)縫(feng),焊(han)接時焊(han)條(tiao)(或焊(han)絲)的移動(dong)方向(xiang)。 焊(han)縫(feng)出(chu)現縱向(xiang)裂(lie)紋,原(yuan)因如下:
1.焊接技術不合格。
2.焊接材料不合格。如:焊條質量,焊條種類選材不對,焊條受潮等。
3.焊接件不堪受力(li)后產生裂紋,豎向裂縫(feng)為(wei)剪切力(li)彎曲力(li)所產生。
焊(han)(han)縫的橫向是(shi)指為形成一定寬度的焊(han)(han)縫,焊(han)(han)接時焊(han)(han)條(tiao)的擺動方向。
二、氣孔
在焊接過程中(zhong),因氣體來不(bu)及及時逸出而(er)在焊縫金(jin)屬內部或表面所(suo)形成的空穴(xue)。其產生的原因是(shi):
1、焊條、焊劑烘干不夠。
2、焊接工藝不夠穩定,電弧電壓偏高,電弧過長,焊速過快和電流過小。
3、填充金屬和母材表面油、銹等未清除干凈。
4、未采用后退法熔化引弧點。
5、預熱溫度過低。
6、未將引弧和熄弧的位置錯開。
7、焊接區保護不良,熔池面積過大。
8、交(jiao)流電源(yuan)易出(chu)現氣(qi)孔,直(zhi)流焊接的氣(qi)孔傾向(xiang)較小(xiao)。
三、焊瘤
在焊(han)(han)接過程中,熔化金屬流(liu)到焊(han)(han)縫(feng)外(wai)未熔化的(de)(de)母材上所(suo)形成的(de)(de)金屬瘤,它(ta)改變了焊(han)(han)縫(feng)的(de)(de)橫截面,對動載不利。其產(chan)生的(de)(de)原因(yin)是:
1、電弧過長、底層施焊電流過大。
2、立焊時電流過大、焊條擺動不當。
3、焊縫裝配間隙過大。
法鋼特種鋼材(上海)有限公司是中國最專業的高強度耐磨板供應商之一,是集高強度耐磨板的(de)(de)(de)國(guo)際貿易、保稅銷(xiao)(xiao)售、國(guo)內銷(xiao)(xiao)售、倉(cang)儲配送(song)、鋼(gang)板加工、耐磨(mo)(mo)零配件設計和制作業務(wu)為一體的(de)(de)(de)綜合性企業。法鋼(gang)經營日本JFE-EVERHARD(EH)系列高強(qiang)度(du)耐磨(mo)(mo)板和德(de)國(guo)DILLIDUR系列高強(qiang)度(du)耐磨(mo)(mo)板。最佳的(de)(de)(de)鋼(gang)板品質,優秀(xiu)的(de)(de)(de)方案設計,嚴格(ge)的(de)(de)(de)質量管理,完善的(de)(de)(de)售后服務(wu),誠(cheng)信的(de)(de)(de)經營理念,良好的(de)(de)(de)客(ke)戶口碑,合理的(de)(de)(de)產(chan)品價格(ge),法鋼(gang)富有經驗的(de)(de)(de)銷(xiao)(xiao)售、技術、制造團隊(dui)時刻(ke)準備著(zhu)為您提(ti)供“耐磨(mo)(mo)之(zhi)道”。
