再热裂纹形成的内因
焊接时,熔合线附近的热影响区被加热到1200℃左右,尤其是厚板多次被加热后,晶粒粗大,而在冷却时强碳化物析出较慢,同样在埋弧焊时,由于线能量较大,焊缝中间的晶粒也较粗大,在随后的SR处理(480~680℃)过程中,碳化物(V4C3、NbC、MoC等)在晶内弥散沉淀,从而强化了晶内(晶内热强性好),使热处理时,应力松弛时的应变集中加载在晶界上;晶粒粗大使承载应变的晶界数锐减,同样应变单位晶界应变量大大增加;另外,在焊后SR处理时,低熔点杂质及B、Sb、Sn、As等微量元素偏析于晶界,减弱了晶界的塑性,应变超过晶界的塑性极限就形成开裂。
从再热裂纹的形成机理原因分析,预防的措施有 制定合理的焊接规范
①尽可能地降低焊接线能量,控制预热层间温度。
这两者决定了焊缝金属的冷却条件,对焊缝区显微组织有很大影响。一般来讲,采用小线能量多道多层并适当提高焊缝区的冷却速度,对改善显微组织、提高冲击韧性、防止热裂纹产生是有利的。但过低的层间温度,将不利于氢的逸出,有产生冷裂纹的危险,因此控制冷却速度,获取细化的晶粒应着重考虑从控制线能量的大小上着手。
②采取适当的预热措施
采取适当的预热措施,可以软化淬硬层的硬度、提高韧性、提高抗裂性。
焊接接头中裂纹的种类:
结晶裂纹:焊接熔池凝固结晶时,在液相与固相并存的温度区间,由于结晶偏析和收缩应力应变的作用,焊缝金属沿一次结晶晶界形成的裂纹。此类裂纹只发生在焊缝中(包括弧坑)。
液化裂纹:焊接过程中,在焊接热循环峰值温度作用下,在多层焊缝的层间金属与母材近缝区金属中,由于晶间金属/受热重新熔化,在一定的收缩应力作用下,沿奥氏体晶界开裂的现象,有的文献称为“热撕裂”。