延遲裂紋是冷裂紋的一種,,是由于塑性儲備,、應(yīng)力狀態(tài)以及焊縫金屬中氫含量等綜合作用而產(chǎn)生的焊接裂紋,。+ b1 p9 V0 W* X, s& Z
延遲裂紋不是在焊接過程中產(chǎn)生的,而是在焊后延續(xù)一段時間產(chǎn)生的,。5 e. T8 e2 K5 L/ U: i/ g9 D$ M
延遲裂紋主要發(fā)生在低合金高強(qiáng)鋼中,,主要與焊縫含擴(kuò)散氫、接頭所承受的拉應(yīng)力以及由材料淬硬傾向決定的金屬塑性儲備有關(guān),,是三個因素中的某一因素與相互作用的結(jié)果,。3 s) i8 ^) s4 \1 g5 C
對于確定成分的母材和焊縫金屬,塑性儲備一定,產(chǎn)生延遲裂紋的孕育期長短,,取決于焊縫金屬中的擴(kuò)散氫及接頭所處的應(yīng)力狀態(tài),。同理相應(yīng)于某一應(yīng)力狀態(tài),焊縫含氫量高,,裂紋孕育期短,,裂紋傾向大。當(dāng)應(yīng)力狀態(tài)惡劣,,即使含氫量低,,在很短孕育期內(nèi)會產(chǎn)生裂紋。但是決定延遲裂紋產(chǎn)生與否,,存在一個臨界含氫量與臨界應(yīng)力值,。若氫低于臨界含氫量,拉應(yīng)力低于強(qiáng)度極限,,則孕育期將無限長,,實際上不產(chǎn)生延遲裂紋。
6 o3 s# i- C/ E* v4 S, x3 z現(xiàn)代的延遲裂紋理論認(rèn)為,,焊縫金屬中的含氫量,、接頭承受的應(yīng)力水平以及接頭金屬的塑性儲備,三者對延遲裂紋產(chǎn)生的作用是相互聯(lián)系的,。焊縫高含氫量在低應(yīng)力下就會誘發(fā)出裂紋,,而低含氫量需要高應(yīng)力下才達(dá)到誘發(fā)裂紋狀態(tài)。含氫量及應(yīng)力都低時,,在長時間才能達(dá)到裂紋產(chǎn)生條件,。材料的塑性儲備起到調(diào)節(jié)作用,當(dāng)材料的變形能力高,,缺口敏感性低時,,只有在更高應(yīng)力更多含氫量下才能產(chǎn)生延遲裂紋。 {+ V) F( E; x5 w* g
在焊接接頭中,,由于焊縫一般含碳量低,,缺口敏感性小,而近縫區(qū)由于晶粒粗大,,過飽和空位濃度高,,應(yīng)力集中程度高等不利條件,使近縫區(qū)易于產(chǎn)生延遲裂紋,。 防止延遲裂紋的對策:
, T: ?! |" r. m* E8 j防止延遲裂紋,,要根據(jù)“三要素”,結(jié)合構(gòu)件實際情況作具體分析,,判斷實際結(jié)構(gòu)內(nèi)三要素中何者占支配地位,,加以區(qū)別對待,。例如,一般低碳低合金高強(qiáng)度鋼中低碳馬氏體淬硬組織對氫的敏感性并不很大,,產(chǎn)生延遲裂紋的主要因素是氫,,因此采取防止和減少氫的措施即可避免裂紋。又如中碳高強(qiáng)度合金鋼,,其主要問題是對氫脆敏感性高的淬硬組織,,單純減低擴(kuò)散氫含量避免不了裂紋,而須采取焊前預(yù)熱,、焊后緩冷以及焊后熱處理等對策,。再如根部未焊透、焊趾有咬邊或加強(qiáng)高過大等則必須從改善工藝,、合理設(shè)計等方面著眼于減少應(yīng)力集中,。概括起來,防止延遲裂紋的對策主要有:
* T5 n) l& n4 x- n1 l: G①降低局部含氫量,。如,應(yīng)用低氫焊接方法,,選用低氫焊接材料,,焊接材料在焊前予以干燥,并妥加保管,,對施焊環(huán)境的溫度,、濕度加以控制,以及焊前預(yù)熱等,。) X( a9 x2 Z4 }
②控制冷卻速度,。
) P! A4 Y3 o% A2 o③預(yù)熱。
, |5 j$ x9 T4 h$ J) } {& @$ ]④后熱(消氫處理),。) R3 A, c' C! b/ P
⑤減小和消除拘束應(yīng)力,。( g6 n( {2 F. E2 V5 A! h7 |, X
⑥采用合適的焊接方法與焊接工藝。: h" ^) w* [0 ]' g3 Q' u
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