不鏽鋼與圓鋼焊接時為什麼會有裂紋

2022-01-22 07:36:37 字數 6063 閱讀 3072

1樓:俊馳_燕

一、原因:

1、由表面摺疊而引起的裂紋,裂紋與鋼材表面成15°~75°角,長約1.5~3.5mm,尾部呈漩渦狀,兩側輕微脫碳,脫碳層0.

15~0.25mm,裂紋內有氧化鐵皮存在。其巨集觀形態是在圓鋼表面沿軋製方向成直線狀或鋸齒狀,連續或斷續出現在鋼材的區域性或全長。

由此可知,這是在鋼材軋製過程中產生的摺疊。產生摺疊的主要原因是成品之前的軋件有耳子;其次,在軋製過程中各個道次所產生的耳子、飛邊、嚴重的刮傷、輥環破壞、輥槽嚴重磨損等情況,都可以使成品表面產生摺疊;另外,如坯料的嚴重缺陷,如果清理不當也可能造成成品摺疊。因此,減少或避免摺疊出現的主要措施:

①通過合理設計孔型,準確估計寬展,精確調整輥槽位置,減輕或消除成品前軋件的耳子、飛邊、刮傷等缺陷;②仔細清理坯料表面嚴重缺陷。

2、由鋼中夾雜物引起的裂紋,裂紋與鋼材表面成一定角度,長約1.0~2.5mm,兩側輕微脫碳,脫碳層0.

10~0.15mm。裂紋兩側及尾部均有夾雜物存在,並有因此而形成的鐵素體帶

3、由皮下氣泡、表面裂紋等連。裂紋與鋼材表面垂直,長約0.8~1.

5mm,兩側無脫碳,這是由皮下氣泡引起的裂紋。鋼水中含有大量氣體,當鋼水凝固時氣體即被排出而形成氣泡。靠近鑄坯外層的氣泡稱為皮下氣泡,呈蜂窩形垂直於鋼坯表面,鋼坯經軋製後,其內部的氣泡多數能夠焊合。

但是皮下氣泡如果靠近鑄坯表面過近,在加熱時因為鋼坯表面的氧化或燒損而使氣泡暴露出來,氣泡內表面即被氧化,因而不可能再進行焊合,使鋼材表面產生裂紋。

二、解決措施:

依據裂紋產生的原因,可以採用以下措施來減輕或避免裂紋的產生:①採用合理的脫氧合金化工藝,適當控制鋼水中氧含量,儘可能降低鋼水中夾雜物的含量;②在澆注過程採用全程保護澆注,避免鋼水二次氧化,提高鑄坯的純淨度,並減少鑄坯皮下氣泡的產生;③合理控制連鑄鋼水的過熱度,選用理化效能優良的保護渣,二次冷卻採用弱冷並保證均勻冷卻,避免鑄坯出現表面裂紋;④通過合理設計孔型,準確估計寬展,精確調整輥槽位置,仔細清理坯料表面嚴重缺陷減輕或消除成品前軋件的耳子、飛邊、刮傷等缺陷。

2樓:匿名使用者

不鏽鋼與碳鋼焊接的時候需要注意控制熱輸入量,因為不鏽鋼和碳鋼的線膨脹係數相差很大,如果你焊接電流太大的話,很容易產生熱裂紋。異種鋼焊接建議你用a302不鏽鋼焊條。

3樓:小雪

冷裂紋即延遲裂紋(即在焊後延遲一段時間才發生的裂紋-------因為氫是最活躍的誘發因素,而氫在金屬中擴散、聚集和誘發裂紋需要一定的時間)。

延遲裂紋的產生原因

① 焊接接頭存在淬硬組織,效能脆化。

② 擴散氫含量較高,使接頭效能脆化,並聚集在焊接缺陷處形成大量氫分子,造成非常大的區域性壓力。(氫是誘發延遲裂紋的最活躍因素,故有人將延遲裂紋又稱氫致裂紋)

③ 存在較大的焊接拉應力

不鏽鋼 與碳鋼焊接為什麼會長出現裂紋,請高手指點該怎麼做?

4樓:青天專用

不鏽鋼 與碳鋼焊接為什麼會長出現裂紋,請高手指點該怎麼做:

低碳鋼與奧氏體不鏽鋼之間的焊接在這類異種鋼焊接接頭中,由於其工作條件有晶間腐蝕和應力腐蝕問題,通常選擇e309型的焊接材料,但當這種焊接接頭處於溫度較高的環境(設計溫度≥315℃)時,為了防止在工作過程中發生碳的遷移,通常採用鎳合金含量較高的焊接材料(如inconel182焊條等)。

低合金鋼與奧氏體不鏽鋼之間的焊接低合金鋼通常都是在溫度較高(設計溫度≥315℃)的條件下使用,這種與奧氏體不鏽鋼相焊的異種接頭,通常要求抗高溫蠕變、控制碳遷移以及高溫抗氧化能力,可採用鎳基合金焊接材料(如inconel82焊絲和inconel182焊條等)。但是,在氫系統中,由於強烈的氫腐蝕作用,採用的焊接材料不同,焊後得到的焊縫化學成分和金相組織不同,從而影響接頭在工作過程中氫脆化而引起的剝離裂紋敏感性。當採用鎳基焊條(如inconel182焊條等),焊後焊縫靠近低合金鋼一側生成的單一奧氏體,多是與熔合線平行的粗大晶粒,且不含鐵素體,這種組織容易產生剝離裂紋。

而採用e309焊材,焊後焊縫靠近低合金一側形成奧氏體和鐵素體的混合組織,這種組織不易產生裂紋。

5樓:匿名使用者

誰說不鏽鋼與碳鋼是不能燒在一起的?不懂就別亂說!你所說的不鏽鋼的材質?

用的焊材?焊接方式?如果不鏽鋼的材質是0cr25ni20和q235焊接用a402、a407、a502、a507、a202焊條2、1cr18ni9ti和q235焊接用a307焊條?

3、1cr18ni9ti和0cr18ni9焊接用a132焊條。焊接方式宜採用直流反接。

6樓:匿名使用者

一般就是焊縫稀釋率過高所致。就是焊縫中碳鋼與不鏽鋼的混合比太大,一般是碳鋼摻入焊縫多了。

注意焊接時!!!嚴格控制層間溫度在150度以下,焊條的電弧指向不鏽鋼側,採用小電流單道焊接,不宜擺動。

7樓:匿名使用者

不鏽鋼和碳鋼相焊接的方法很多,主要是根據母材的材質選定好焊材的材質和型號,按相關焊接工藝進行焊接是完全可以的.你檢視一下相關的焊接書籍即可.至於你說出現裂紋,肯定是用材不對或焊接工藝不對所至.

8樓:匿名使用者

不鏽鋼與碳鋼是不能燒在一起的.

因為不鏽鋼硬,收縮率大;

碳鋼相比不鏽鋼,硬度就底,

固接(焊接)後由於產生的應力大小不等,故產生裂縫.

一般不鏽鋼與碳鋼用螺栓連線.考究的還要用隔離膜,以避免產生化學腐蝕.

不鏽鋼材質焊接容易出現裂縫的原因都是什麼呢?

9樓:情感分析

晶間腐蝕:根據貧鉻理論,焊縫和熱影響區在加熱到450-850℃敏化溫度區時在晶界上析出碳化鉻,造成貧鉻的晶界,不足以抵抗腐蝕的程度。焊接時就會出現裂縫。

應力腐蝕開裂:應力腐蝕開裂是焊接接頭在特定腐蝕環境下受拉伸應力作用時所產生的延遲開裂現象。奧氏體不鏽鋼焊接接頭的應力腐蝕開裂是焊接接頭比較嚴重的失效形式,表現為無塑性變形的脆性破壞。

焊縫金屬的低溫脆化:對於奧氏體不鏽鋼焊接接頭,在低溫使用時,焊縫金屬的塑韌性是關鍵問題。此時,焊縫組織中的鐵素體的存在總是惡化低溫韌性。

10樓:匿名使用者

不鏽鋼是指主加元素cr高於12%,能使鋼處於鈍化狀態、又具有不鏽鋼特性的鋼。不鏽鋼根據其顯微組織分為鐵素體型、馬氏體型、奧氏體型、奧氏體+鐵素體型和沉澱硬化型不鏽鋼。奧氏體不鏽鋼通常在常溫下的組織為純奧氏體,也有一些為奧氏體+少量鐵素體,這種少量鐵素體有助於防止熱裂紋。

一、奧氏體不鏽鋼的焊接特點:

1、容易出現熱裂紋。

防止措施:

(1)儘量使焊縫金屬呈雙相組織,鐵素體的含量控制在3-5%以下。因為鐵素體能大量溶解有害的s、p雜質。

(2)儘量選用鹼性藥皮的優質焊條,以限制焊縫金屬中s、p、c等的含量。

2、晶間腐蝕:根據貧鉻理論,焊縫和熱影響區在加熱到450-850℃敏化溫度區時在晶界上析出碳化鉻,造成貧鉻的晶界,不足以抵抗腐蝕的程度。

防止措施:

(1)採用低碳或超低碳的焊材,如a002等;採用含鈦、鈮等穩定化元素的焊條,如a137、a132等。

(2)由焊絲或焊條向焊縫熔入一定量的鐵素體形成元素,使焊縫金屬成為奧氏體+鐵素體的雙相組織,(鐵素體一般控制在4-12%)。

(3)減少焊接熔池過熱,選用較小的焊接電流和較快的焊接速度,加快冷卻速度。

(4)對耐晶間腐蝕效能要求很高的焊件進行焊後穩定化退火處理

3、應力腐蝕開裂:應力腐蝕開裂是焊接接頭在特定腐蝕環境下受拉伸應力作用時所產生的延遲開裂現象。奧氏體不鏽鋼焊接接頭的應力腐蝕開裂是焊接接頭比較嚴重的失效形式,表現為無塑性變形的脆性破壞。

應力腐蝕開裂防止措施:

(1)合理制定成形加工和組裝工藝,儘可能減小冷作變形度,避免強制組裝,防止組裝過程中造成各種傷痕(各種組裝傷痕及電弧灼痕都會成為scc的裂源,易造成腐蝕坑)。

(2)合理選擇焊材:焊縫與母材應有良好的匹配,不產生任何不良組織,如晶粒粗化及硬脆馬氏體等;

(3)採取合適的焊接工藝:保證焊縫成形良好,不產生任何應力集中或點蝕的缺陷,如咬邊等;採取合理的焊接順序,降低焊接殘餘應力水平;

(4)消除應力處理:焊後熱處理,如焊後完全退火或退火;在難以實施熱處理時採用焊後錘擊或噴丸等。

(5)生產管理措施:介質中雜質的控制,如液氨介質中的o2、n2、h2o等;液化石油氣中的h2s;氯化物溶液中的o2、fe3+、cr6+等;防蝕處理:如塗層、襯裡或陰極保護等;新增緩蝕劑。

4、焊縫金屬的低溫脆化:對於奧氏體不鏽鋼焊接接頭,在低溫使用時,焊縫金屬的塑韌性是關鍵問題。此時,焊縫組織中的鐵素體的存在總是惡化低溫韌性。

防止措施:

通過選用純奧氏體焊材和調整焊接工藝獲得單一的奧氏體焊縫。

5、焊接接頭的σ相脆化:焊件在經受一定時間的高溫加熱後會在焊縫中析出一種脆性的σ相,導致整個接頭脆化,塑性和韌性顯著下降。σ相的析出溫度範圍650-850℃。

在高溫加熱過程中,σ相主要由鐵素體轉變而成。加熱時間越長,σ相析出越多。

防止措施:

(1)限制焊縫金屬中的鐵素體含量(小於15%);採用超合金化焊接材料,即高鎳焊材。

(2)採用小規範,以減小焊縫金屬在高溫下的停留時間;

(3)對已析出的σ相在條件允許時進行固溶處理,使σ相溶入奧氏體。

二、奧氏體不鏽鋼的焊條選用要點:

不鏽鋼主要用於耐腐蝕,但也用作耐熱鋼和低溫鋼。因此,在焊接不鏽鋼時,焊條的效能必須與不鏽鋼的用途相符。不鏽鋼焊條必須根據母材和工作條件(包括工作溫度和接觸介質等)來選用。

1、一般來說,焊條的選用可參照母材的材質,選用與母材成分相同或相近的焊條。如:a102對應0cr19ni9;a137對應1cr18ni9ti。

2、由於碳含量對不鏽鋼的抗腐蝕效能有很大的影響,因此,一般選用熔敷金屬含碳量不高於母材的不鏽鋼焊條。如316l必須選用a022焊條。

3、奧氏體不鏽鋼的焊縫金屬應保證力學效能。可通過焊接工藝評定進行驗證。

4、對於在高溫工作的耐熱不鏽鋼(奧氏體耐熱鋼),所選用的焊條主要應能滿足焊縫金屬的抗熱裂效能和焊接接頭的高溫效能。

(1)對cr/ni≥1的奧氏體耐熱鋼,如1cr18ni9ti等,一般均採用奧氏體-鐵素體不鏽鋼焊條,以焊縫金屬中含2-5%鐵素體為宜。鐵素體含量過低時,焊縫金屬抗裂性差;若過高,則在高溫長期使用或熱處理時易形成σ脆化相,造成裂紋。如a002、a102、a137。

在某些特殊的應用場合,可能要求採用全奧氏體的焊縫金屬時,可採用比如a402、a407焊條等。

(2)對cr/ni<1的穩定型奧氏體耐熱鋼,如cr16ni25mo6等,一般應在保證焊縫金屬具有與母材化學成分大致相近的同時,增加焊縫金屬中mo、w、mn等元素的含量,使得在保證焊縫金屬熱強性的同時,提高焊縫的抗裂性。如採用a502、a507。

5、對於在各種腐蝕介質中工作的耐蝕不鏽鋼,則應按介質和工作溫度來選擇焊條,並保證其耐腐蝕效能(做焊接接頭的腐蝕效能試驗)。

(1)對於工作溫度在300℃以上、有較強腐蝕性的介質,須採用含有ti或nb穩定化元素或超低碳不鏽鋼焊條。如a137或a002等。

(2)對於含有稀硫酸或鹽酸的介質,常選用含mo或含mo和cu的不鏽鋼焊條如:a032、a052等。

(3)工作,腐蝕性弱或僅為避免鏽蝕汙染的裝置,方可採用不含ti或nb的不鏽鋼焊條。

為保證焊縫金屬的耐應力腐蝕能力,採用超合金化的焊材,即焊縫金屬中的耐蝕合金元素(cr、mo、ni等)含量高於母材。如採用00cr18ni12mo2型別的焊接材料(如a022)焊接00cr19ni10焊件。

6、對於在低溫條件下工作的奧氏體不鏽鋼,應保證焊接接頭在使用溫度的低溫衝擊韌性,故採用純奧氏體焊條。如a402、a407。

7、也可選用鎳基合金焊條。如採用mo達9%的鎳基焊材焊接mo6型超級奧氏體不鏽鋼。

8、焊條藥皮型別的選擇:

(1)由於雙相奧氏體鋼焊縫金屬本身含有一定量的鐵素體,具有良好的塑性和韌性,從焊縫金屬抗裂性角度進行比較,鹼性藥皮與鈦鈣型藥皮焊條的差別不像碳鋼焊條那樣顯著。因此在實際應用中,從焊接工藝效能方面著眼較多,大都採用藥皮型別代號為17或16的焊條(如a102a、a102、a132等)。

(2)只有在結構剛性很大或焊縫金屬抗裂性較差(如某些馬氏體鉻不鏽鋼、純奧氏體組織的鉻鎳不鏽鋼等)時,才 考慮選用藥皮代號為15的鹼性藥皮不鏽鋼焊條(如a107、a407等)。

綜上所述,奧氏體不鏽鋼的焊接是有其獨特特點的,奧氏體不鏽鋼的焊接時焊條選用尤其值得注意,只有這樣才能達到針對不同材料實施不同的焊接方法和不同材料的焊條,不鏽鋼焊條必須根據母材和工作條件(包括工作溫度和接觸介質等)來選用。這樣才有可能能達到所預期的焊接質量。

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