2012一級(jí)建造師《工程實(shí)務(wù)》船舶焊接中常見(jiàn)缺陷的成因和防止措施（2）

　　焊接裂紋有熱裂紋、冷裂紋。焊縫金屬由液態(tài)到固態(tài)的結(jié)晶過(guò)程中產(chǎn)生的裂紋稱(chēng)為熱裂紋，其特征是焊后立即可見(jiàn)，且多發(fā)生在焊縫中心，沿焊縫長(zhǎng)度方向分布。熱裂紋的裂口多數(shù)貫穿表面，呈現(xiàn)氧化色彩，裂紋末端略呈圓形。產(chǎn)生熱裂紋的原因是焊接熔池中存有低熔點(diǎn)雜質(zhì)（如FeS等）。由于這些雜質(zhì)熔點(diǎn)低，結(jié)晶凝固最晚，凝固后的塑性和強(qiáng)度又極低。因此，在外界結(jié)構(gòu)拘束應(yīng)力足夠大和焊縫金屬的凝固收縮作用下，熔池中這些低熔點(diǎn)雜質(zhì)在凝固過(guò)程中被拉開(kāi)，或在凝固后不久被拉開(kāi)，造成晶間開(kāi)裂。焊件及焊條內(nèi)含硫、銅等雜質(zhì)多時(shí)，也易產(chǎn)生熱裂紋。防止產(chǎn)生熱裂紋的措施是：一要嚴(yán)格控制焊接工藝參數(shù)，減慢冷卻速度，適當(dāng)提高焊縫形狀系數(shù)，盡可能采用小電流多層多道焊，以避免焊縫中心產(chǎn)生裂紋；二是認(rèn)真執(zhí)行工藝規(guī)程，選取合理的焊接程序，以減小焊接應(yīng)力。

　　焊縫金屬在冷卻過(guò)程或冷卻以后，在母材或母材與焊縫交界的熔合線(xiàn)上產(chǎn)生的裂紋稱(chēng)為冷裂紋。這類(lèi)裂紋有可能在焊后立即出現(xiàn)，也有可能在焊后幾小時(shí)、幾天甚至更長(zhǎng)時(shí)間才出現(xiàn)。

　　冷裂紋產(chǎn)生的主要原因?yàn)椋?/p>

　　1）在焊接熱循環(huán)的作用下，熱影響區(qū)生成了淬硬組織；

　　2）焊縫中存在有過(guò)量的擴(kuò)散氫，且具有濃集的條件；

　　3）接頭承受有較大的拘束應(yīng)力。

　　防止產(chǎn)生冷裂紋的措施有：

　　1）選用低氫型焊條，減少焊縫中擴(kuò)散氫的含量；

　　2）嚴(yán)格遵守焊接材料（焊條、焊劑）的保管、烘焙、使用制度，謹(jǐn)防受潮；

　　3）仔細(xì)清理坡口邊緣的油污、水份和銹跡，減少氫的來(lái)源；

　　4）根據(jù)材料等級(jí)、碳當(dāng)量、構(gòu)件厚度、施焊環(huán)境等，選擇合理的焊接工藝參數(shù)和線(xiàn)能量，如焊前預(yù)熱、焊后緩冷，采取多層多道焊接，控制一定的層間溫度等；

　　5）緊急后熱處理，以去氫、消除內(nèi)應(yīng)力和淬硬組織回火，改善接頭韌性；

　　6）采用合理的施焊程序，采用分段退焊法等，以減少焊接應(yīng)力。

　　六、其他缺陷

　　焊接中還常見(jiàn)到一些焊瘤、弧坑及焊縫外形尺寸和形狀上的缺陷。產(chǎn)生焊瘤的主要原因是運(yùn)條不均，造成熔池溫度過(guò)高，液態(tài)金屬凝固緩慢下墜，因而在焊縫表面形成金屬瘤。立、仰焊時(shí)，采用過(guò)大的焊接電流和弧長(zhǎng)，也有可能出現(xiàn)焊瘤。產(chǎn)生弧坑的原因是熄弧時(shí)間過(guò)短，或焊接突然中斷，或焊接薄板時(shí)電流過(guò)大等。焊縫表面存在焊瘤影響美觀(guān)，并易造成表面夾渣；弧坑常伴有裂紋和氣孔，嚴(yán)重削弱焊接強(qiáng)度。防止產(chǎn)生焊瘤的主要措施嚴(yán)格控制熔池溫度，立、仰焊時(shí)，焊接電流應(yīng)比平焊小10-15%，使用堿性焊條時(shí)，應(yīng)采用短弧焊接，保持均勻運(yùn)條。防止產(chǎn)生弧坑的主要措施是在手工焊收弧時(shí)，焊條應(yīng)作短時(shí)間停留或作幾次環(huán)形運(yùn)條。

　　有些缺陷的存在對(duì)船舶安全航行是非常危險(xiǎn)的，因此一旦發(fā)現(xiàn)缺陷要及時(shí)進(jìn)行修正。對(duì)于氣孔的修正，特別是對(duì)于內(nèi)部氣孔，確認(rèn)部位后，應(yīng)用風(fēng)鏟或碳弧氣刨清除全部氣孔缺陷，并使其形成相應(yīng)坡口，然后再進(jìn)行焊補(bǔ)；對(duì)于夾渣、未焊透、未熔合的缺陷，也是要先用同樣的方法清除缺陷，然后按規(guī)定進(jìn)行焊補(bǔ)。對(duì)于裂紋，應(yīng)先仔細(xì)檢查裂紋的始、末端和裂紋的深度，然后再清除缺陷。用風(fēng)鏟消除裂紋缺陷時(shí)，應(yīng)先在裂紋兩端鉆止裂孔，防止裂紋延長(zhǎng)。鉆孔時(shí)采用8～12mm鉆頭，深度應(yīng)大于裂紋深度2～3mm.用碳弧氣刨消除裂紋時(shí)，應(yīng)先從裂紋兩端進(jìn)行刨削，直至裂紋消除，然后進(jìn)行整段裂紋的刨除。無(wú)論采用何種方法消除裂紋缺陷，都應(yīng)使其形成相應(yīng)坡口，按規(guī)定進(jìn)行焊補(bǔ)。

　　對(duì)焊縫缺陷進(jìn)行修正時(shí)應(yīng)注意：

　　1）缺陷補(bǔ)焊時(shí)，宜采用小電流、不擺動(dòng)、多層多道焊，禁止用過(guò)大的電流補(bǔ)焊；

　　2）對(duì)剛性大的結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)焊時(shí)，除第一層和最后一層焊道外，均可在焊后熱狀態(tài)下進(jìn)行錘擊。每層焊道的起弧和收弧應(yīng)盡量錯(cuò)開(kāi)；

　　3）對(duì)要求預(yù)熱的材質(zhì)，對(duì)工作環(huán)境氣溫低于0℃時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的預(yù)熱措施；

　　4）對(duì)要求進(jìn)行熱處理的焊件，應(yīng)在熱處理前進(jìn)行缺陷修正；

　　5）對(duì)D級(jí)、E級(jí)鋼和高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼焊縫缺陷，用手工電弧焊焊補(bǔ)時(shí)，應(yīng)采用控制線(xiàn)能量施焊法。每一缺陷應(yīng)一次焊補(bǔ)完成，不允許中途停頓。預(yù)熱溫度和層間溫度，均應(yīng)保持在60℃以上。

　　6）焊縫缺陷的消除的焊補(bǔ)，不允許在帶壓和背水情況下進(jìn)行；

　　7）修正過(guò)的焊縫，應(yīng)按原焊縫的探傷要求重新檢查，若再次發(fā)現(xiàn)超過(guò)允許限值的缺陷，應(yīng)重新修正，直至合格。焊補(bǔ)次數(shù)不得超過(guò)規(guī)定的返修次數(shù)。

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