简答题

试分析结晶裂纹延迟的产生机理和防止措施?

正确答案

(1)溶解在熔池中的原子氢在冷却凝固过程中,由于溶解度下降,原子氢复合成分子氢,以气体形式逸出,但是由于焊缝冷却速度快,部分原子氢来不及逸出,这是产生裂纹的根源。在氢聚集的位置,温度不断降低,部分氢原子结合成氢分子,在氢聚集的晶格缺陷或应力集中出产生很大的局部应力,促使马氏体进一步脆化,脆化的马氏体在焊接应力我相变应力的共同作用下就产生了裂纹。
(2)冶金措施
①严格控制焊材中的氢,如严格烘干焊条、焊剂、控制保护气体中的水分,严格清理铁锈油污。
②焊接低合金高强钢时,在使用条件允许的情况下,应采用低强匹配,这是因为强度低塑韧性好。在成分一定的情况下,尽量选择低氢或超低氢焊条。
③采用二氧化碳气体保护焊。二氧化碳具有氧化性,可以减少电弧焊气氛中的含量。
④适当向焊条加入某些合金元素,如稀土等,可以显著提高焊缝金属的韧性,避免出现脆硬组织,防止冷裂纹的产生。
⑤改进母材的化学成分,通过降碳、加微量合金等方法提高钢的抗裂性能。
工艺措施
①合理分布焊缝位置,采取正确的施焊顺序。
②提前预热配合小的线能量。
③焊后热处理。
④采用多层焊。

答案解析

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