熔焊原理-概述课件.pptx

1、LOGO5.1 概述熔焊原理熔焊原理二、种类各种不同类型的裂纹各种不同类型的裂纹(图图5-4)：焊缝中纵向裂纹焊缝中纵向裂纹焊缝上横向裂纹焊缝上横向裂纹热影响区纵向裂纹热影响区纵向裂纹热影响区横向裂纹热影响区横向裂纹火口（弧坑）裂纹火口（弧坑）裂纹焊道下裂纹焊道下裂纹焊缝内部晶间裂纹焊缝内部晶间裂纹焊趾裂纹焊趾裂纹热影响区焊缝贯穿裂纹热影响区焊缝贯穿裂纹焊缝根部裂纹焊缝根部裂纹5.1 5.1 概述概述按裂纹分布的走向：按裂纹分布的走向：横向裂纹横向裂纹 纵向裂纹纵向裂纹 星形（弧形裂纹）星形（弧形裂纹）按裂纹产生的区域按裂纹产生的区域：焊缝中裂纹焊缝中裂纹熔合区裂纹熔合区裂纹 热影响区中裂纹热

2、影响区中裂纹按裂纹产生的本质：按裂纹产生的本质：热裂纹热裂纹 再热裂纹再热裂纹冷裂纹冷裂纹 层状撕裂层状撕裂 应力腐蚀裂纹应力腐蚀裂纹5.1 5.1 概述概述 热裂纹（高温裂纹）热裂纹（高温裂纹）产生条件产生条件：高温（大多在固、液相线温度区间产生）：高温（大多在固、液相线温度区间产生）存在部位存在部位：焊缝为主，热影响区：焊缝为主，热影响区特征特征：宏观上：宏观上,沿焊缝的轴向成纵向分布（连续或沿焊缝的轴向成纵向分布（连续或断续）也可看到焊缝横向裂纹，裂口均有较明显的断续）也可看到焊缝横向裂纹，裂口均有较明显的氧化色彩，表面无光泽；微观上，沿晶界（包括亚氧化色彩，表面无光泽；微观上，沿晶界（

3、包括亚晶界）分布，属于沿晶断裂性质。晶界）分布，属于沿晶断裂性质。分类分类：结晶裂纹、高温液化裂纹、多边化裂纹：结晶裂纹、高温液化裂纹、多边化裂纹5.1 5.1 概述概述a a。结晶裂纹。结晶裂纹产生：产生：主要在焊缝凝固的过程（结晶过程）中产生，较少在主要在焊缝凝固的过程（结晶过程）中产生，较少在热影响区产生，主要发生在含杂质（如热影响区产生，主要发生在含杂质（如S、P、C、Si）偏高的碳钢、低合金焊缝中，和单相奥氏体钢、镍基偏高的碳钢、低合金焊缝中，和单相奥氏体钢、镍基合金及某些铝合金的焊缝中。合金及某些铝合金的焊缝中。机理：机理：在固相线附近，由于凝固金属的收缩，残余液体金属在固相线附近

4、，由于凝固金属的收缩，残余液体金属不足而不能及时填充，在应力作用下发生沿晶断裂。不足而不能及时填充，在应力作用下发生沿晶断裂。5.1 5.1 概述概述b b。高温液化裂纹。高温液化裂纹产生：产生：在高温下产生在高温下产生,主要发生在含主要发生在含Cr、Ni的高强钢、奥氏的高强钢、奥氏体钢，以及某些镍基合金的近缝区或多层焊层间部位。体钢，以及某些镍基合金的近缝区或多层焊层间部位。机理：机理：钢材或多层焊的层间中的被焊金属含有低熔点化合钢材或多层焊的层间中的被焊金属含有低熔点化合物经重新熔化，在拉伸应力作用下沿物经重新熔化，在拉伸应力作用下沿A A晶界发生开裂。晶界发生开裂。5.1 5.1 概述概

5、述c c。多边化裂纹。多边化裂纹产生：产生：稍低于固相线的高温区间稍低于固相线的高温区间,主要发生在纯金属或单主要发生在纯金属或单相奥氏体合金的焊缝中或近缝区。相奥氏体合金的焊缝中或近缝区。机理：机理：由于刚凝固的金属中存在很多晶格缺陷由于刚凝固的金属中存在很多晶格缺陷(位错和空位错和空位位)及严重的物理和化学不均匀性及严重的物理和化学不均匀性,在一定的温度和在一定的温度和应力作用下应力作用下,这些缺陷的迁移和聚集便形成了多边这些缺陷的迁移和聚集便形成了多边化边界化边界,使强度塑性下降使强度塑性下降,沿多边化边界开裂。沿多边化边界开裂。5.1 5.1 概述概述HAZ液化裂纹液化裂纹多边化裂纹多

6、边化裂纹结晶裂纹结晶裂纹5.1 5.1 概述概述 再热裂纹（消除应力处理裂纹）再热裂纹（消除应力处理裂纹）产生产生：厚板焊接机构，并采用含有某些沉淀强化合：厚板焊接机构，并采用含有某些沉淀强化合 金元素的钢材，在进行消除应力热处理或在金元素的钢材，在进行消除应力热处理或在一定温度下服役的过程中产生。一定温度下服役的过程中产生。存在部位存在部位：热影响区的粗晶部分。：热影响区的粗晶部分。再热裂纹的敏感温度：再热裂纹的敏感温度：550650C5.1 5.1 概述概述 冷裂纹冷裂纹产生条件产生条件：温度在：温度在+100-75之间之间 存在部位存在部位：热影响区为主：热影响区为主,但也发生在焊缝但也

7、发生在焊缝特征特征：宏观断口具有发亮的金属光泽的脆性断裂特：宏观断口具有发亮的金属光泽的脆性断裂特征；微观看，晶间断裂，但也可穿晶（晶内）断裂，征；微观看，晶间断裂，但也可穿晶（晶内）断裂，也可晶间和穿晶混合断裂。也可晶间和穿晶混合断裂。分类分类：延迟裂纹、淬硬脆化裂纹（淬火裂纹）、低：延迟裂纹、淬硬脆化裂纹（淬火裂纹）、低 塑性脆化裂纹塑性脆化裂纹5.1 5.1 概述概述a.a.延迟裂纹延迟裂纹：特点不在焊后立即出现，有一段孕育期，：特点不在焊后立即出现，有一段孕育期，产生迟滞现象。产生迟滞现象。b.b.淬硬脆化裂纹（淬火裂纹）淬硬脆化裂纹（淬火裂纹）：淬硬倾向大的组织易产：淬硬倾向大的组织

8、易产生这种裂纹（与氢含量关系不大），一般可采用较高生这种裂纹（与氢含量关系不大），一般可采用较高的预热温度和使用高韧性的焊条可防止。的预热温度和使用高韧性的焊条可防止。c.c.低塑性脆化裂纹低塑性脆化裂纹：在比较低的温度下，由于收缩应变：在比较低的温度下，由于收缩应变超过了材料本身的塑性储备而产生的裂纹。超过了材料本身的塑性储备而产生的裂纹。5.1 5.1 概述概述延迟裂纹延迟裂纹5.1 5.1 概述概述 层状撕裂层状撕裂 由于轧制母材的内部存在有分层夹杂物由于轧制母材的内部存在有分层夹杂物(特别是硫化特别是硫化物、氧化物夹杂），在焊接时产生的垂直于轧制方物、氧化物夹杂），在焊接时产生的垂直于轧制方向的应力，使热影响区附近地方产生呈向的应力，使热影响区附近地方产生呈“台阶台阶”状状的层状断裂，并可穿晶扩展。的层状断裂，并可穿晶扩展。5.1 5.1 概述概述 应力腐蚀裂纹应力腐蚀裂纹 金属材料在某些特定介质（腐蚀介质）和拉伸应金属材料在某些特定介质（腐蚀介质）和拉伸应力（包括工作应力和残余应力）的共同作用下所力（包括工作应力和残余应力）的共同作用下所产生的一种延迟破坏的现象。大多为晶间断裂，产生的一种延迟破坏的现象。大多为晶间断裂，从表面向深处发展。从表面向深处发展。5.1 5.1 概述概述