熱裂紋(結晶裂紋)(1)結晶裂紋的形成機理熱裂紋發生于焊縫金屬凝固末期,敏感溫度區大致在固相線附近的高溫區,較常見的熱裂紋是結晶裂紋,其生成原因是在焊縫金屬凝固過程中,結晶偏析使雜質生成的低熔點共晶物富集于晶界,形成所謂“液態薄膜”,在特定的敏感溫度區(又稱脆性溫度區)間,其強度極小,由于焊縫凝固收縮而受到拉應力,較終開裂形成裂紋。
在焊接時要與電、可燃及易爆的氣體、易燃的液體、有毒有害的煙塵、電弧光的輻射、焊接熱源的高溫等接觸。若不遵守安全操作規程,就可能引起觸電、灼傷、火災、爆炸和中毒等事故。
在使用過程中裂紋能繼續擴展以致發生脆性斷裂。所以裂紋是較危險的缺陷,必須完全避免。
在石油、石化等行業常采用TIG焊接打底+MAG實心焊絲填充蓋面焊工藝,經嚴格的焊接工藝評定,運用反月牙形運條手法,焊縫余高低,成形美觀,X射線探傷合格率可達100%。

在長輸管道半自動焊接中,假如能夠熟練把握上述焊接方法并公道加以運用,就能夠達到控制熔池溫度,保證焊接質量的目的。 一、焊接接頭的種類及接頭型式焊接中,由于焊件的厚度、結構及使用條件的不同,其接頭型式及坡口形式也不同。焊接接頭型式有:對接接頭、T形接頭、角接接頭及搭接接頭等。
冷裂紋的產生是材料有淬硬傾向、焊縫中擴散氫含量多和焊接應力三要素作用的結果。預防的對策比較多:限制焊縫中的擴散氫含量,降低冷卻速度和減少高溫停留時間,以改善焊縫和熱影響區組織結構,采用合理的焊接順序,以減少焊接應力,選用合理的焊絲和工藝參數,減少過熱和晶粒長大傾向,采用正確的收弧方法,填滿弧坑,嚴格焊前清理,采用合理的坡口形式以減小熔合比。
直流正接:采用直流焊機當工件接陽極,焊條接陰極時,稱為直流正接,此時工件受熱較大,適合焊接厚大工件;
立焊位置焊縫傾角90°(立向上),270°(立向下)的焊接位置,見圖1—15(c)。(4)仰焊位置對接焊縫傾角0°,180°;轉角270°的焊接位置,如圖1—15(d)。
熔焊是在焊接過程中將焊件接縫處金屬加熱到熔化狀態,一般不加壓力而完成焊接的方法。熔焊時,熱源將焊件接縫處的金屬和必要時添加的填充金屬迅速熔化形成熔池,熔池隨熱源的移動而延伸,冷卻后形成焊縫。利用電能的熔焊,根據電加熱的方法不同,分為電弧焊、電渣焊、電子束焊和激光焊幾種。熔焊的適用面很廣,在各種焊接方法中用得較普遍,尤其是其中的電弧焊。
氣孔的危害是降低接頭強度和致密性,造成應力集中,可能會是裂紋的起源。預防的措施是:焊絲和焊件應清理并干燥,保護氣應符合標準要求,送絲及時,熔滴的過渡要快而準,焊炬移動平穩,防止熔池過熱沸騰,焊炬的擺幅不能過大,焊絲、焊炬和焊件間要保持合適的相對位置和焊速。
裂紋是在焊接應力及其它致脆因素作用下,焊接接頭中局部區域的金屬原子結合力遭到破壞而形成的縫隙,它具有尖銳的缺口和大的長寬比特征。裂紋有熱裂紋和冷裂紋之分。焊接過程中,焊縫和熱影響區金屬冷卻到固相線附近的高溫區產生的裂紋叫做熱裂紋。
根焊完成后,應立即進行焊層清理,緊接著進行熱焊層及填充層的焊接;填充層的焊接缺陷主要為氣孔、夾渣和未熔合。填充焊時保持短弧焊接;采用直線運條或稍作擺動;自上而下不斷調整焊槍傾角,使焊絲保持如圖2所示角度;每層焊接完畢,必須先用磨光機或電動鋼絲刷將熔渣清理干凈,再焊下一層;
克服磁偏吹的方法:1)在操作上適當調節焊條傾角,采用短弧焊并將焊條朝偏吹方向傾斜。 2)在角焊縫焊接時容易發生磁偏吹現象,采用分段退焊法以及適當減小焊接電流,也能有效地克服磁偏吹。 3)采用交流焊接代替直流焊接。當采用交流電焊接時,因變化的磁場在導體中產生感應電流,而感應電流所產生的磁場削弱了焊接電流所引起的磁場,從而控制了磁偏吹。4)在板材的對接焊縫焊接中通過加引弧板和熄弧板,避免焊接引弧和熄弧區磁偏吹造成電弧不穩在焊道接頭處產生缺陷。
隨焊條繼續熔化,擊穿的熔孔被焊上,此時采取適當的滅弧手法,使之冷卻形成焊縫。然后再擊穿、熔化鈍邊,再形成熔孔,再焊上以此往復達到背面焊縫成形。
填充焊,填充層選用林肯E81T8-Gφ2.0藥芯自保護焊絲,采用手工半自動焊。X70級鋼材有一定的裂紋傾向,為防止產生裂紋,必須保證層間溫度達到80℃以上,冬季焊接施工必須采取適當的加熱措施。


