青岛伊唯特智能科技有限公司
新闻资讯

当前位置:网站首页 > 新闻资讯

焊接机器人焊接后再热裂纹的形成机理和制造过程中的预防措施

    焊接机器人焊接后,在消除残余应力热处理或不经任何热处理的焊件,处于一定温度下服役的过程中,在一定条件下产生的沿奥氏体晶界发展的裂纹。事实上再热裂纹是低合金高强钢焊接性要解决的主要问题之一,特别是某些含有较多碳化物形成元素如 Cr,Mo,V,并可产生沉淀碳化物的低合金高强钢和热强钢厚板焊缝中,往往就会在焊后消除应力热处理过程中产生再热裂纹,处理这些缺陷既费工又费时,对生产带来很大影响。下面就再热裂纹的形成机理和制造过程中的预防措施及检验方法进行简析。

    再热裂纹的机理

    再热裂纹的形成,简单来说就是晶内由于强化强度很大而晶界强度较弱,在焊接机器人焊后热处理时,应力松弛时的形变集中加在了晶界上,一旦晶界应变超出了晶界的强度极限时,会导致沿晶界开裂产生裂纹。

(1)再热裂纹形成的内因  焊接机器人焊接时,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(480680)过程中,碳化物(V4C3NbCMoC)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BSbSnAs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。

(2)再热裂纹形成的外因  上面简述了再热裂纹的内因,但要产生再热裂纹还需要外因的存在,外因的产生应该从焊接残余应力和膨胀应力两个部分来考虑。

    焊后消应力热处理时,焊接残余应力通过松弛蠕变变形得以降低,当材料的变形难以满足这种变形要求时,就会产生裂纹。在焊接区,低熔点化合物、偏析及粗晶脆化区的存在,由于晶界强度、韧性不足,不能抵抗蠕变膨胀变形而产生裂纹失效。

    蠕变变形,实际上是一个受热膨胀的过程,在这个过程中是产生膨胀拉应力,来抵消一部分焊接过程中产生的压应力,当冷却收缩时产生收缩力来抵消部分焊接过程中产生的拉应力,从而使应力峰值降低。因此,在焊接区内微缺陷气孔、夹渣等应力集中区,当膨胀力与该区应力叠加后产生高峰值的拉应力,峰值大于材料的强度值时,原来维持不失效的平衡将被打破而产生裂纹。这些应力集中的区域应力分布的状态很复杂,受厚度位置的不同而存在差异,受周围是否有接管等拘束的不同而不同。比如,该种缺陷处于V型坡口焊接时的下部,这些缺陷受的是拉应力,处于上方时,受的是压应力。这也是很多再热裂纹多存在于焊接区的根部的原因。复合堆焊过渡层由于是异种钢的焊接,组织非常复杂,又处于拉应力的区域,故产生的再热裂纹的倾向也是很大的。

    预防措施:从再热裂纹的形成机理原因分析,预防的措施有以下几个方面:

    严格控制原材料:在原材料的采购上,钢中的CrMoVNbTiB等强碳化物形成元素,对再热裂纹形成有很大影响,需严格控制,还有能形成硫磷共晶物的 SP 含量,采购焊接材料时也要有同样的要求,这样的措施是解决产生再热裂纹内因的较为有效的措施之一。


点击次数:  更新时间:2019-09-11 10:05:08  【打印此页】  【关闭

地址:青岛市黄岛区藏南路518号
服务热线:400-0032-278  销售热线:18653286777 13589336918  技术指导:13589263808
物资采购:18053232399  邮箱:qdyiweite@sina.com

友情链接: 永磁筒式磁选机 东莞太阳能发电 行星搅拌炒锅 户外灯具厂家

鲁公网安备 37021102000835号