焊接冶金原理課件：焊接裂紋匯報(bào)人:目錄焊接裂紋的定義壹肆焊接裂紋的預(yù)防措施焊接裂紋的產(chǎn)生原因叁焊接裂紋的類型貳伍焊接裂紋的檢測(cè)方法焊接裂紋的定義壹裂紋的基本概念裂紋通常由材料內(nèi)部應(yīng)力集中和金屬脆性轉(zhuǎn)變引起，導(dǎo)致材料連續(xù)性破壞。裂紋的形成機(jī)理根據(jù)成因和形態(tài)，焊接裂紋分為熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋等類型。裂紋的分類焊接裂紋的特點(diǎn)焊接裂紋通常由熱應(yīng)力和金屬收縮引起，導(dǎo)致材料內(nèi)部或表面的斷裂。裂紋的形成機(jī)制焊接裂紋可能出現(xiàn)在焊縫中心、熱影響區(qū)或遠(yuǎn)離焊縫的基材中，分布不均勻。裂紋的分布特征焊接裂紋分為熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋等，每種裂紋的形態(tài)和成因都有所不同。裂紋的形態(tài)分類裂紋會(huì)顯著降低焊接結(jié)構(gòu)的承載能力和耐久性，是焊接質(zhì)量控制中的關(guān)鍵問(wèn)題。裂紋對(duì)焊接質(zhì)量的影響01020304焊接裂紋的類型貳熱裂紋液化裂紋晶界裂紋晶界裂紋在焊接冷卻過(guò)程中形成，由于晶界處雜質(zhì)富集導(dǎo)致強(qiáng)度下降。液化裂紋發(fā)生在焊接熱影響區(qū)，由于局部熔化和隨后的快速凝固造成。延遲裂紋延遲裂紋可能在焊接后數(shù)小時(shí)甚至數(shù)天出現(xiàn)，與材料的應(yīng)力腐蝕敏感性有關(guān)。冷裂紋在焊接過(guò)程中，氫原子擴(kuò)散到金屬晶界，導(dǎo)致材料脆化，形成氫致冷裂紋。氫致冷裂紋焊接后一段時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的裂紋，通常與材料的熱處理不當(dāng)和氫含量有關(guān)。延遲冷裂紋再熱裂紋再熱裂紋發(fā)生在焊接后的熱處理過(guò)程中，由于應(yīng)力集中和材料敏感性導(dǎo)致。定義與形成機(jī)制01焊接材料的化學(xué)成分、熱處理溫度和時(shí)間是影響再熱裂紋形成的主要因素。影響因素02通過(guò)優(yōu)化焊接工藝參數(shù)和選擇合適的材料，可以有效預(yù)防再熱裂紋的產(chǎn)生。預(yù)防措施03某大型壓力容器在熱處理過(guò)程中出現(xiàn)再熱裂紋，經(jīng)分析后調(diào)整焊接工藝避免了問(wèn)題。實(shí)際案例分析04應(yīng)力腐蝕裂紋在焊接過(guò)程中，氫原子滲透到金屬內(nèi)部，導(dǎo)致材料脆化，形成應(yīng)力腐蝕裂紋。氫致開(kāi)裂01SOHIC是應(yīng)力腐蝕的一種形式，通常發(fā)生在焊接接頭的熱影響區(qū)，由應(yīng)力和氫共同作用引起。應(yīng)力導(dǎo)向氫致開(kāi)裂（SOHIC）02在焊接高強(qiáng)鋼時(shí)，堿性環(huán)境下的應(yīng)力腐蝕裂紋可能在焊接接頭處形成，尤其在高溫和潮濕條件下。堿性應(yīng)力腐蝕裂紋03焊接裂紋的產(chǎn)生原因叁材料因素不同化學(xué)成分的材料在焊接過(guò)程中熱膨脹系數(shù)不同，易產(chǎn)生應(yīng)力集中導(dǎo)致裂紋。材料的化學(xué)成分01、材料的熱處理狀態(tài)影響其微觀結(jié)構(gòu)，不當(dāng)?shù)臒崽幚砜赡軐?dǎo)致材料脆性增加，誘發(fā)焊接裂紋。材料的熱處理狀態(tài)02、焊接工藝參數(shù)焊接電流和電壓不適當(dāng)?shù)碾娏骱碗妷涸O(shè)置會(huì)導(dǎo)致焊縫冷卻過(guò)快，增加裂紋形成的風(fēng)險(xiǎn)。焊接速度焊接速度過(guò)快或過(guò)慢都可能影響焊縫金屬的凝固速率，從而誘發(fā)裂紋。預(yù)熱和后熱處理適當(dāng)?shù)念A(yù)熱和后熱處理可以減少焊接應(yīng)力，防止焊接過(guò)程中裂紋的產(chǎn)生。焊接應(yīng)力與變形焊接過(guò)程中，熱輸入不均勻?qū)е虏牧吓蛎洸灰恢拢a(chǎn)生熱應(yīng)力，進(jìn)而引起變形。熱應(yīng)力導(dǎo)致的變形焊接時(shí)高溫區(qū)域金屬發(fā)生相變，冷卻后體積變化不均，產(chǎn)生應(yīng)力，可能導(dǎo)致裂紋形成。相變應(yīng)力引起的裂紋環(huán)境影響焊接過(guò)程中，環(huán)境溫度的劇烈變化會(huì)導(dǎo)致材料熱脹冷縮，從而產(chǎn)生焊接裂紋。溫度變化01020304高濕度環(huán)境會(huì)增加焊縫金屬的氫含量，氫在金屬中擴(kuò)散可能導(dǎo)致延遲裂紋的形成。濕度影響強(qiáng)風(fēng)或不穩(wěn)定的風(fēng)速會(huì)干擾焊接區(qū)域的氣體保護(hù)，增加氧化和裂紋風(fēng)險(xiǎn)。風(fēng)速作用焊接區(qū)域的空氣污染，如灰塵和煙霧，可能引起冶金反應(yīng)異常，導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生。空氣污染焊接裂紋的預(yù)防措施肆材料選擇與處理選用低氫型焊條或匹配的填充材料，減少氫致裂紋的風(fēng)險(xiǎn)。選擇合適的焊接材料通過(guò)恰當(dāng)?shù)臒崽幚恚珙A(yù)熱和后熱處理，降低焊接應(yīng)力，預(yù)防裂紋產(chǎn)生。優(yōu)化材料熱處理工藝焊接工藝優(yōu)化根據(jù)材料特性和結(jié)構(gòu)要求選擇適宜的焊接方法，如TIG或MIG，以減少裂紋風(fēng)險(xiǎn)。選擇合適的焊接方法精確控制焊接電流、電壓和速度等參數(shù)，確保焊縫質(zhì)量，預(yù)防熱裂紋的產(chǎn)生。控制焊接參數(shù)對(duì)工件進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱和焊后熱處理，以降低冷卻速度，減少應(yīng)力集中，防止裂紋。焊前預(yù)熱和焊后熱處理選用與母材相匹配的填充材料，保證焊縫金屬的化學(xué)成分和機(jī)械性能，避免裂紋。使用合適的填充材料焊后熱處理通過(guò)退火降低焊接部位的硬度，減少應(yīng)力集中，有效預(yù)防焊接裂紋的產(chǎn)生。焊后退火處理正火可以細(xì)化晶粒，改善材料的力學(xué)性能，增強(qiáng)焊接接頭的抗裂性。焊后正火處理淬火后進(jìn)行回火處理，可以提高材料的韌性和強(qiáng)度，減少焊接裂紋的風(fēng)險(xiǎn)。焊后淬火與回火處理應(yīng)力釋放與控制選擇合適的焊接順序合理安排焊接順序，如從中間向兩端進(jìn)行，有助于分散和平衡焊接應(yīng)力。0102采用預(yù)熱和后熱技術(shù)在焊接前對(duì)工件進(jìn)行預(yù)熱，焊接后進(jìn)行后熱處理，可以有效降低冷卻速度，減少應(yīng)力。03使用低氫焊條或焊絲低氫焊條或焊絲在焊接過(guò)程中產(chǎn)生較少的氫氣，有助于減少氫致裂紋的風(fēng)險(xiǎn)。04控制焊接參數(shù)精確控制焊接電流、電壓和速度等參數(shù)，以減少熱輸入和焊接應(yīng)力，預(yù)防裂紋產(chǎn)生。焊接裂紋的檢測(cè)方法伍無(wú)損檢測(cè)技術(shù)超聲波檢測(cè)利用超聲波在不同介質(zhì)中傳播速度和反射率的差異，檢測(cè)焊接部位內(nèi)部的裂紋。磁粉檢測(cè)通過(guò)施加磁場(chǎng)并撒布磁粉，觀察磁粉聚集情況來(lái)發(fā)現(xiàn)表面及近表面的裂紋缺陷。滲透檢測(cè)將滲透液涂覆在焊接表面，利用其滲入微小裂紋的能力，再用顯像劑顯示裂紋位置。破壞性檢測(cè)方法通過(guò)肉眼或放大鏡觀察焊縫表面，尋找裂紋跡象，適用于初步篩選。宏觀檢查將試樣斷裂