焊縫為什么會開裂

2022-12-25 14:12:15 點(diǎn)擊數(shù)：

什么是焊接裂紋?

焊接裂紋是焊接件中最常見的一種嚴(yán)重缺陷。在焊接應(yīng)力及其他致脆因素共同作用下，焊接接頭中局部地區(qū)的金屬原子結(jié)合力遭到破壞而形成的新界面所產(chǎn)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(xiǎn)的工藝缺陷。焊接裂紋不僅發(fā)生于焊接過程中，有的還有一定潛伏期，有的則產(chǎn)生于焊后的再次加熱過程中。

焊接裂紋產(chǎn)生的原因有哪些?

焊縫在焊接當(dāng)中開裂有以下原因:應(yīng)力、拘束力、剛性、化學(xué)成分、焊縫預(yù)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(gè)因素，其中必有一個(gè)主要因素。也有各種條件都沒有什么影響，只受一個(gè)因素造成焊縫開裂。因此出現(xiàn)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(jù)造成開裂的主要、次要因素采取相應(yīng)措施進(jìn)行解決。

焊接過程形成的焊縫是焊條和母材兩者經(jīng)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(jié)構(gòu)產(chǎn)生應(yīng)力。有些焊接結(jié)構(gòu)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(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)（通常說鐵水），再由液態(tài)變成固態(tài)，也就形成焊縫。液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)（也就是鐵水轉(zhuǎn)變成晶粒）。鐵水變成晶粒的過程就是結(jié)晶過程。

母材溫度低的位置先開始結(jié)晶，逐漸向焊縫中間位置伸展，焊縫中間最后結(jié)晶。由于熱脹冷縮的作用，焊接結(jié)構(gòu)受應(yīng)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(xiàn)小裂紋，重者在焊縫中間出現(xiàn)明顯的裂縫。

即使母材和電焊條的化學(xué)成分都好，受焊接結(jié)構(gòu)的拘束力、剛性和焊接過程產(chǎn)生的應(yīng)力影響，也會出現(xiàn)裂紋或裂縫。

如果母材和電焊條的化學(xué)成分不好（碳、硫、磷等偏高）；或是焊縫預(yù)留間隙太大，母材在焊縫邊緣雜質(zhì)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(yù)防措施：

焊接裂紋根據(jù)其部位、尺寸、形成原因和機(jī)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(jù)焊接工程現(xiàn)場焊縫開裂情況，多數(shù)是因?yàn)閼?yīng)力、拘束力、剛性造成的?？梢哉f往往是應(yīng)力、拘束力、剛性為焊縫開裂的主要因素。

解決應(yīng)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(chǎn)生較大應(yīng)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(guī)格焊條。應(yīng)換位置焊，不使其局部位置產(chǎn)生過大熱量。有拘束力和剛性結(jié)構(gòu)可以采取同樣的方法解決。

所謂分散焊，這對大型結(jié)構(gòu)來說決不可在同一位置順序焊，應(yīng)當(dāng)調(diào)換位置進(jìn)行焊。

對大型結(jié)構(gòu)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(guī)格焊條。對整體大結(jié)構(gòu)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(yīng)力太大。

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