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钢结构焊接裂纹的原因及预防措施

时间:2016-02-15 16:10 作者:江苏杰达 点击:

(一)热裂纹
  热裂纹是指高温下所产生的裂纹,又称高温裂纹或结晶裂纹,通常产生在焊缝内部,有时也可能出现在热影响区,表现形式有:纵向裂纹、横向裂纹、根部裂纹弧坑裂纹和热影响区裂纹。江苏杰达钢结构工程有限公司认为其产生原因是由于焊接熔池在结晶过程中存在着偏析现象,低熔点共晶和杂质在结晶过程中以液态间层形式存在从而形成偏析,凝固以后强度也较低,当焊接应力足够大时,就会将液态间层或刚凝固不久的固态金属拉开形成裂纹。此外,如果母材的晶界上也存在有低熔点共晶和杂质,当焊接拉应力足够大时,也会被拉开。总之,江苏省盐城市建湖县的杰达钢构技术员一致认为:热裂纹的产生是冶金因素和力学因素共同作用的结果。杰达钢构技术部针对其产生原因,其预防措施如下:
(1)限制母材及钢结构件的焊接材料(包括焊条、焊丝、焊剂和保护气体)中易偏析元素和有害杂质的含量,特别应控制硫、磷的含量和降低含碳,一般用于焊接的钢材中硫的含量不应大于0.04 5%,磷的含量不应大于0.055%;另外钢材含碳量越离,焊接性能越差,一般焊缝中碳的含量控制在0.10%以下时,热裂纹敏感性可大大降低。
(2)调整钢梁加工焊缝金属的化学成分,改善焊缝组织,细化焊缝品粒,以提高其塑性,减少或分散偏析程度,控制低熔点共品的有害影响。
(3)采用碱性焊条或焊剂,以降低焊缝中的杂质含摄,改善结晶时的偏析程度。
(4)适当提高焊缝的形状系数,采用多层多道焊接方法,避免中心线偏析,可防止中心线裂纹。
(5)采用合理的焊接顺序和方向,采用较小的焊接线能超,钢梁整体预热和锤击法,收弧时填满弧坑等工艺措施。
(二)冷裂纹
  钢梁冷裂纹一般是指焊缝在冷却过程中温度降到马氏体转变温度范围内(300—200℃以下)产生的,可以在焊接后立即出现,也可以在焊接以后的较长时间才发生,故也称为延迟裂纹。钢结构件形成其    的基本条件有3个:焊接接头形成淬硬组织;扩散氢的存在和浓集;存在着较大的焊接拉伸应力。杰达钢构对此预防措施主要有:
(1)选择合理的焊接规范和线能,改善焊缝及热影响区组织状态,如焊前预热、控制层问温度、焊后缓冷或后热等以加快氢分子逸出。
(2)采用碱性焊条或焊剂,以降低焊缝中的扩散氧含量。
(3)焊条和焊剂在使用前应严格按照规定的要求进行烘干(低氢焊条300℃~3 50℃保温lh;酸性焊条l 00℃~l50℃保温lh;焊剂200℃~250.C保温2h),认真清理坡口和焊丝,太除油污、水分和锈斑等脏物,以减少氢的来源。
(4)江苏杰达钢结构工程有限公司的焊工在焊后及时进行热处理。一是进行退火处理,以消除内应力,使淬火组织回火,改善其韧性;二:是进行消氢处理,使氢从焊接接头中充分逸出。
(5)提高钢材质量,减少钢材中的层状夹杂物。
(6)杰达钢构采取可降低焊接应力的各种工艺措施。