焊縫為什么會開裂

2022-12-25 14:12:15 點擊數：

什么是焊接裂紋?

焊接裂紋是焊接件中最常見的一種嚴重缺陷。在焊接應力及其他致脆因素共同作用下，焊接接頭中局部地區的金屬原子結合力遭到破壞而形成的新界面所產生的縫隙。它具有尖銳的缺口和大的長寬比的特征。裂紋影響焊接件的安全使用，是一種非常危險的工藝缺陷。焊接裂紋不僅發生于焊接過程中，有的還有一定潛伏期，有的則產生于焊后的再次加熱過程中。

焊接裂紋產生的原因有哪些?

焊縫在焊接當中開裂有以下原因:應力、拘束力、剛性、化學成分、焊縫預留的間隙、電流、焊道、母材清潔度等。這些因素都可能是造成焊縫開裂。雖然焊縫開裂原因很多，但在不同場合是多種因素造成，也有兩種或三種因素造成的。但不管幾個因素，其中必有一個主要因素。也有各種條件都沒有什么影響，只受一個因素造成焊縫開裂。因此出現焊縫開裂必須首先正確地分析出開裂的主要因素和次要因素，根據造成開裂的主要、次要因素采取相應措施進行解決。

焊接過程形成的焊縫是焊條和母材兩者經過電流高溫熔化后形成焊縫，是焊條和母材由固體變成液體，高溫液體是熱脹，冷卻變成固體是收縮。由于熱脹冷縮，自然使焊接結構產生應力。有些焊接結構本身就存有拘束力和剛性。

焊接過程是由固體變成液體，也就是由固態轉變成液態（通常說鐵水），再由液態變成固態，也就形成焊縫。液態轉變成固態（也就是鐵水轉變成晶粒）。鐵水變成晶粒的過程就是結晶過程。

母材溫度低的位置先開始結晶，逐漸向焊縫中間位置伸展，焊縫中間最后結晶。由于熱脹冷縮的作用，焊接結構受應力或拘束力或剛性的影響，使母材晶粒連接不到一起，輕者在焊縫中間出現小裂紋，重者在焊縫中間出現明顯的裂縫。

即使母材和電焊條的化學成分都好，受焊接結構的拘束力、剛性和焊接過程產生的應力影響，也會出現裂紋或裂縫。

如果母材和電焊條的化學成分不好（碳、硫、磷等偏高）；或是焊縫預留間隙太大，母材在焊縫邊緣雜質過多，或電流過大，并且焊接速度過快、過慢、焊道過寬等因素會使焊縫開裂情況更要加重。

焊接裂紋的種類及預防措施：

焊接裂紋根據其部位、尺寸、形成原因和機理的不同，可以有不同的分類方法。按裂紋形成的條件，可分為熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋和層狀撕裂等四類。

根據焊接工程現場焊縫開裂情況，多數是因為應力、拘束力、剛性造成的。可以說往往是應力、拘束力、剛性為焊縫開裂的主要因素。

解決應力、拘束力、剛性造成焊縫開裂比較有效的辦法是：采取固定焊、分散焊。

所謂固定焊：先將焊件的全部焊縫，或是重要部位焊縫，先采取小電流、窄焊道、短距離焊，全部固定住。這樣使焊件不易產生較大應力。

即便在焊件各處都固定住，但也不可在同一位置順序向前，更不可采取大電流并采用大規格焊條。應換位置焊，不使其局部位置產生過大熱量。有拘束力和剛性結構可以采取同樣的方法解決。

所謂分散焊，這對大型結構來說決不可在同一位置順序焊，應當調換位置進行焊。

對大型結構不僅得先固定焊，再采取分散焊，第一焊道也不可用大電流和大規格焊條。對整體大結構來說全部焊縫自始至終都得分散焊，不然，雖然焊縫不開裂，但殘留應力太大。

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