焊接件焊完当时没事,放两天却裂了,是什么原因?
这类延迟开裂多半是氢致冷裂纹。焊缝里残留的氢在放置过程中向应力集中区扩散聚集,达到临界量就开裂,时间从几小时到几天不等。裂纹起的位置多在焊趾、根部、弧坑和定位焊缝的端部。
一、为什么当时不裂
氢在钢中的扩散需要时间。焊完冷却到室温,氢还没聚到位,外观和探伤都可能正常。放置一段时间,氢在热影响区的硬脆组织里聚集,加上拘束应力,裂纹从焊趾或根部起。厚板多层焊,盖面焊完,里面还在慢慢变化。
二、三个条件凑齐才裂
一是氢,焊材受潮、坡口有油锈、保护气不足都会带入;二是拘束,厚板、封闭焊缝、刚性固定让应力降不下来;三是硬脆组织,碳当量高、冷速快,热影响区容易淬硬。三者缺一,裂纹就不容易出现。碳当量不是唯一指标,板厚和接头形式带来的拘束往往更关键。
三、哪些活要特别小心
中厚板结构、低合金高强钢、冬季车间温度低、焊后直接吹风或碰冷水、多层焊层间不清渣、定位焊缝短而急。这几种情况叠在一起,风险明显上升。返修焊和补焊的风险更高,因为已经经历过一次热循环,组织更脆。
四、预防抓四件事
焊材按规定烘干,低氢焊材放保温筒,随用随取;坡口及两侧清理到金属本色;按碳当量和板厚预热,行业里常用的预热温度从一百到一百五十摄氏度起步,具体按工艺评定;焊后缓冷,厚件做后热保温,让氢有时间逸出。预热要测工件温度,不是测火焰温度,测温点放在坡口两侧。
五、去应力要及时
焊后不做去应力,残余应力一直在,氢就有聚集的动力。结构件要在焊后及时进炉或做振动时效,不要等机加工完了再处理,那时变形已经发生。去应力之后还要复探,去应力本身也可能成为开裂的触发点。
六、怎么查、怎么补
焊后放置二十四到四十八小时再做超声或磁粉,比焊完立即检更可靠。发现裂纹要打磨彻底,确认裂纹末端消除后再补焊,补前预热、补后后热,不能只在表面走一道。补焊部位要做标记,后续跟踪一段时间,不要补完就算完。
结语
延迟裂纹的可怕之处在于它躲过了出厂检验。氢、拘束、硬脆组织三条线各让一步,比裂了再补便宜得多。
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