鋼結(jié)構(gòu)焊接裂紋的發(fā)生原因及預(yù)防措施
1熱裂
熱裂紋是指在高溫下發(fā)生的裂紋，也稱為高溫裂紋或晶體裂紋。它一般發(fā)生在焊縫中，有時(shí)發(fā)生在熱影響區(qū)。表現(xiàn)為：縱向裂縫，橫向裂縫，根部裂縫，火山口裂縫和熱影響區(qū)裂縫。原因是在結(jié)晶過(guò)程中焊池中存在偏析。共晶和低熔點(diǎn)雜質(zhì)在結(jié)晶過(guò)程中以液體中間層的形式存在，導(dǎo)致偏析，而且凝結(jié)后強(qiáng)度低。當(dāng)焊接應(yīng)力足夠大時(shí)，液體夾層或新固化的固體金屬將打開而構(gòu)成裂紋。別的，如果在母材的晶界上存在低熔點(diǎn)的共晶和雜質(zhì)，則當(dāng)焊接拉應(yīng)力足夠大時(shí)，它將被擺開。簡(jiǎn)而言之，熱裂紋的發(fā)生是冶金和機(jī)械要素的成果。針對(duì)這些原因，預(yù)防措施如下：
應(yīng)約束賤金屬和焊接材料（包括焊條，焊絲，助焊劑和維護(hù)氣體）中易分離的元素和有害雜質(zhì)的含量，尤其是應(yīng)操控硫和磷的含量，并削減碳含量。一般，焊接用鋼中硫和磷的含量分別不大于0.045％和0.055％；別的，鋼中的碳含量越高，焊接性能越差。一般，當(dāng)將焊縫中的碳含量操控在0.10％以下時(shí)，可大大降低熱裂紋敏感性。調(diào)節(jié)焊縫金屬的化學(xué)成分，改進(jìn)焊縫的微觀結(jié)構(gòu)，細(xì)化焊縫顆粒，然后進(jìn)步其可塑性，削減或分散偏析程度，并操控低熔點(diǎn)副產(chǎn)物的有害效果；成果表明，運(yùn)用堿性焊條或助焊劑能夠削減焊縫中的雜質(zhì)含量，并改進(jìn)結(jié)晶過(guò)程中的偏析程度。采用合理的焊接次序和方向，較小的焊接線能量，整體預(yù)熱和錘擊辦法以及在停弧時(shí)填充弧坑。
冷裂紋一般是指焊縫在冷卻過(guò)程中溫度下降到馬氏體轉(zhuǎn)變溫度范圍（300-200℃）時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象，能夠在焊接后當(dāng)即出現(xiàn)，也能夠在焊接后很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)發(fā)生，因此也稱為延遲裂紋。其構(gòu)成的三個(gè)基本條件是：焊接接頭中硬化安排的構(gòu)成；焊縫中硬化安排的構(gòu)成。分散氫的存在和濃度；而且存在較大的焊接拉應(yīng)力。首要的預(yù)防措施如下：
應(yīng)挑選合理的焊接規(guī)范和線能量，以改進(jìn)焊接和熱影響區(qū)的微觀結(jié)構(gòu)，例如焊接前的預(yù)熱，操控層間溫度，緩慢冷卻或焊接后的后加熱等，以加速氫分子的逸出；應(yīng)運(yùn)用堿性焊條或助焊劑以削減焊縫中可分散氧氣的含量；運(yùn)用前應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)則要求枯燥焊條和焊劑（低氫焊條應(yīng)在300℃至350℃下堅(jiān)持1 h；低氫焊條應(yīng)在300℃至350℃下堅(jiān)持1小時(shí)） h;酸焊條應(yīng)在100℃?150℃堅(jiān)持1 h；焊劑在200℃?250℃堅(jiān)持2 h），應(yīng)細(xì)心清潔坡口和焊絲以除掉油，濕氣和鐵銹等污物，以削減氫的來(lái)歷。焊接后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行熱處理。首先，應(yīng)進(jìn)行退火處理以消除內(nèi)部應(yīng)力，回火淬火結(jié)構(gòu)并進(jìn)步其韌性。第二，要進(jìn)行除氫處理，使氫從焊接接頭中徹底逸出。為了進(jìn)步鋼的質(zhì)量，削減鋼中的夾雜物，并采取各種技術(shù)措施來(lái)降低焊接應(yīng)力。
