當耐磨鋼板焊接時就會出現多種裂紋,根據鋼板裂紋的成因可以將其大致分為以下幾類。下面,蘭州中厚鋼材廠家小編為大家詳細介紹一下耐磨鋼板焊接裂紋的分類及特點。
一、熱裂紋
熱裂紋是在焊接過程中由于高溫而形成的,因此被稱為熱裂紋。根據耐磨鋼板的成分差異,熱裂紋的形狀、發生溫度范圍和主要成因各不相同,因此熱裂紋可以分為三種類型:結晶裂紋、液化裂紋和多邊化裂紋。
1、結晶裂紋
在結晶的后期,由于低共晶形成的液態薄膜削弱了晶粒之間的連接,在拉伸應力的作用下會出現開裂現象。
主要出現在含雜質較多的碳鋼和低合金鋼焊縫中(如硫、磷、鐵、碳和硅含量偏高),以及單相奧氏體鋼、鎳基合金和某些鋁合金的焊縫中。在個別情況下,熱影響區也可能出現結晶裂紋。
2、高溫液體裂紋
在焊接熱循環的峰值溫度影響下,熱影響區和多層焊接的各層之間會出現重熔現象,并在應力作用下產生裂紋。
主要發生在含有鉻鎳的高強度鋼、奧氏體鋼及某些鎳基合金的焊縫附近或多層焊接的交界處。當母材和焊絲中的硫、磷、硅和碳含量偏高時,液化裂紋的傾向會顯著增加。
3、多邊化裂紋
在高溫和應力的影響下,已固化的結晶前沿的晶格缺陷會發生移動和聚集,形成二次邊界。在高溫狀態下,這些邊界的塑性較低,當受到應力時,會出現裂紋。這種多邊形裂紋主要出現在
蘭州鋼板的焊縫及其周邊區域,屬于熱裂紋的一種。
4、再熱裂紋
厚板焊接結構中,含有特定沉淀強化合金元素的鋼材在進行消除應力的熱處理或在高溫服役時,焊接熱影響區的粗晶部位可能會出現裂紋,這種裂紋被稱為再熱裂紋。再熱裂紋主要出現在低合金高強鋼、珠光體耐熱鋼、奧氏體不銹鋼以及某些鎳基合金的焊接熱影響區的粗晶區域。
二、冷裂紋
冷裂紋是焊接過程中常見的一種裂紋,它是在焊接完成后冷卻至低溫時形成的。冷裂紋主要出現在低合金鋼、中合金鋼、中碳鋼和高碳鋼的焊接熱影響區。在某些特定情況下,比如焊接超高強度鋼或者某些鈦合金時,冷裂紋也可能出現在焊縫金屬上。
根據焊接鋼材的類型和結構的不同,冷裂紋可以分為幾種不同的類別,主要可歸納為以下三類:
1、延遲裂紋
這是一種常見的冷裂紋形式,其主要特征是不會在焊接后立即出現,而是由于淬火組織、氫氣和約束應力的共同作用,導致延遲出現的裂紋。
淬火裂紋
這種裂紋幾乎沒有延遲表現,焊接后立即可見,偶爾出現在焊縫上,有時則出現在熱影響區。主要是由于淬火組織在焊接應力作用下產生的裂紋。
2、低塑性脆化裂紋
某些塑性較低的材料在低溫冷卻時,由于收縮力導致的應變超出了材料本身的塑性儲備,或者材料變脆而出現裂紋。這種裂紋是在低溫下產生的,因此屬于冷裂紋的另一種形式,但并不伴隨延遲現象。
3、層狀撕裂
在大型采油平臺和厚壁壓力容器的制造過程中,有時會出現與軋制方向平行的階梯裂紋,稱為層狀撕裂。這是由于鋼板內部存在沿軋制方向的分層夾雜物,在焊接時會產生垂直于軋制方向的應力,從而導致在熱影響區較遠處出現“臺階”式的層狀撕裂。
三、應力腐蝕裂紋
應力腐蝕裂紋指的是在特定環境條件下,由于材料內部的應力和腐蝕作用的共同影響,導致金屬材料出現裂紋的現象。
某些焊接結構(如容器和管道)在腐蝕介質和應力的共同作用下,會形成延遲裂紋。影響應力腐蝕裂紋的因素包括材料的性質、腐蝕介質的類型、結構的形狀、制造和焊接工藝、焊接材料,以及消除應力的程度等。應力腐蝕現象發生在設備服役過程中。