失效分析之焊接工艺与失效分析-第二十六期

本期我们将继续向小伙伴们介绍关于焊接工艺与失效分析的知识。

有些国家，为了防止某些低合金高强钢焊接热影响区产生根部延迟裂纹，在金相组织方面，对于不同强度级别的钢种马氏体的限界含量和HAZ的最大硬度Hmax作了如下的规定:

HT60---马氏体在60%以下，HVmax400以下，

HT70--马氏体在75%以下，HVmax410以下，

HT80--马氏体在90%以下，HVmax415以下;

这一规定亦可作为延迟裂纹在金相组织方面的判据。能反映焊接接头淬硬倾向的另一种判据，是高强钢焊接条件下连续冷却组织转变时，在800~500℃析出铁素体的临界冷却时间Cf'。、也就是利用SH-CCT图(即模拟焊接热影响区连续冷却组织转变图)上的Cf'来评定各种高强钢焊接冷裂纹的敏感性。图1是抗拉强度为5.2MPa的高强钢连续冷却组织转变图

图1 高强钢SH-CCT图与CTS裂纹试验的关系

和用CTS裂纹试验方法(见第五节)测定热影响区冷裂纹的试验结果。由图2-6可以看出,如果熔合区焊后800 ~500℃冷却时间小于Cf'就会出现裂纹,也就是说可以利用出现铁素体的临界冷却时间Cf'作为焊接接头裂纹倾向的判据。实践证明，这一结论对其它钢种也是正确的。不同化学成分的钢种，Cf’是不同的，作为粗略估计可以利用下式进行计算。式中，Cf'—出现铁素体的临界冷却时间(s);在焊接生产中常采用焊前预热，改变焊接线能量，以及焊后后热和缓冷等办法来调整冷却时间。适当地延长冷却时间Cf'就能降低钢的淬硬倾向，也就是限制了马氏体的百分含量。

本期由于版面有限，关于焊接工艺的知识我们将在下一期继续介绍。

参考文献

[1]许廷强, 董立新, 王长卫. 焊接冷裂纹成因及预防研究[J]. 内江科技, 2005(1):2. [2]裘建华, 俞海涛, 高玲丽. 钢结构高强钢焊接冷裂纹的产生机理及防止措施[J]. 电焊机, 2021, 51(7):5.

[3]郑芬. 焊接冷裂纹产生的原因及预防措施[J]. 卷宗, 2020.

[4]杨建国, 黄鲁永, 张勇,等. 30CrMnSi钢TIG焊冷裂纹形成机制[J]. 焊接学报, 2011, 32(12):4.

[5]陈燕红. 焊接冷裂纹的预防技术[J]. 企业技术开发旬刊, 2006.