钢桶焊缝部位出现冷裂纹,要引起注意了
文/杨柳
【编者按】很长时间以来,钢桶焊缝部位经常出现裂纹问题,多数企业技术人员都是将这一问题归于材料的脆硬,或者焊接参数没有调整好的原因。但有很多情况是,钢桶在用户使用中才产生裂纹,并因此产生质量事故。其中的原因是多方面的,必须引起重视。的确,出现焊缝裂纹后,从原材料和焊接参数两方面进行整改,一般情况下都能暂时解决问题。但是当我们从科学方面了解了焊缝冷裂纹产生的机理,更能对我们解决问题提供科学性的方向。
一、冷裂纹的危害
冷裂纹带来的危害是灾难性的。世界上的金属容器安全事故除极少数是由于设计不合理,选材不当的原因引起的以外,绝大部分是由于裂纹引起的脆性破坏。
二、冷裂纹的特征
a. 产生于较低温度,且产生于焊后一段时间以后,故又称延迟裂纹。
b. 主要产生于热影响区,也有发生在焊缝区的。
c. 冷裂纹可能是沿晶开裂,穿晶开裂或两者混合出现。
d. 冷裂纹引起的构件破坏是典型的脆断。
三、冷裂纹发生有三个要素:
1.氢浓度,
2.敏感(脆性)组织,
3.拘束应力。
特别是焊点、焊缝边缘位置附近的热影响区位置,这三个条件容易满足,因而是冷裂纹容易发生区域。
四、防止冷裂纹的措施
1.降低氢含量的措施:低氢焊材、材料和焊前彻底清理待焊区域的油污、铁锈、氧化皮、含氢杂质等污物。也就是说,我们选用钢桶的材料时,尽量能保证焊接部位干净无杂质无油无锈等。
2.降低硬度(硬相组织)的措施:选用含有较多低淬透性合金元素的钢板,焊接工艺设计避免快速冷却;提高预热温度,采用后热措施,并保证层间温度不小于预热温度,选择合理的焊接规范,避免焊缝中出现淬硬组织。这个情况与我们常说的钢板含碳量有关,我们应尽量选用含碳量较少的钢板,这样的钢桶材质比较柔软,不容易产生脆裂。
3.降低拘束应力的措施:
1)焊前彻底清理待焊区域的油污、铁锈、氧化皮、含氢杂质等污物。焊前预热也可以起到减少焊接应力的作用,从而减少冷裂纹的产生。
2)焊后及时进行消氢热处理。对焊缝局部进行保温,使其缓慢冷却的工艺措施。
3)焊边干净、接头部位厚度均匀。
有些企业的钢桶缝焊机,采用外冷却水对焊轮进行强制冷却,这样就使焊缝产生急剧冷却,很容易产生裂纹现象。
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