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310s不锈钢焊管采用氩弧焊焊接产生缺陷的原因及对策

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 310S不锈钢焊管采用氩弧焊焊接产生缺陷的原因及对策

     氩弧焊以其广泛的适应性,发展成为我国最常用的310s不锈钢焊管焊接技术之一,但各种缺陷会对焊接结构的性能产生不良影响。本文对氩弧焊主要的焊接缺陷及其成因进行分析,然后研究了防止缺陷发生的有效策略。

      裂纹是指焊接完成后,在应力作用下焊接位置的基材310s不锈钢焊管原子间结合键断裂而产生新界面,这些界面在焊接表面就会表现为裂纹。焊接裂纹主要包括热裂纹、冷裂纹两类,冷裂纹多发生在冷却过程中温度降至焊接310s不锈钢焊管的固相温度以下的阶段,常出现在角焊缝和开坡口焊缝底焊道上。热裂纹则指发生在焊接310s不锈钢焊管固相温度以上时焊接材料的凝固过程中,在氩弧焊中热裂纹相对常见。热裂纹的产生主要与焊材合金的化学组成有关,由于合金中各物质的熔点不同,焊接过程中结晶界面的合金元素出现偏析现象,焊接处310s不锈钢焊管原子间应力增大,导致结合键断裂、新界面产生,焊接位置出现裂纹。以铝合金焊接为例,氩弧焊过程中极少出现冷裂纹,但热裂纹很常见。铝合金膨胀系数较高、收缩应力大,焊接过程中熔化区间较宽,焊缝处容易形成热裂纹。另外,焊接速度、焊前清理与准备工作、焊缝深宽比,以及焊接310s不锈钢焊管的选材、焊缝设计、电流强度等都会对热裂纹的出现产生影响。小裂纹在临界尺寸以下,一般不会导致焊接结构在运行过程中直接断裂,但裂纹引发的三向应力、缺口效应、温度降低等问题,会使裂纹逐渐扩大,至临界值后最终导致结构断裂。裂纹相对其他缺陷,可能导致的后果更加严重,在电弧焊工程中对焊接结构的危害最高。根据焊接作业的结构不同,裂纹检测的方法也有所差异:内部裂纹常用的检测方法为超声波法和射线法;表面裂纹则多用染色渗透法;另外,金相法多用于对焊接材料裂纹的快速检测。在本文中焊接裂纹主要指焊接区域,尤其是焊接接头的局部位置由于310s不锈钢焊管原子受应力作用而发生结合键断裂,形成新界面,在焊接表面呈现出的缝隙。