劉強(qiáng)

【摘要】CO2氣體保護(hù)焊焊縫裂紋是一種非常嚴(yán)重的缺陷。焊接過程中要采取一切必要的措施控制出現(xiàn)裂紋，在焊接后要采用各種方法檢查有無裂紋。一經(jīng)發(fā)現(xiàn)裂紋，應(yīng)徹底清除，然后給予修補(bǔ)。

【關(guān)鍵詞】CO2氣體保護(hù)焊裂紋控制工藝參數(shù)

一、CO2氣體保護(hù)焊焊縫裂紋的危害性

CO2氣體保護(hù)焊焊縫裂紋是焊接中最危險(xiǎn)的缺陷之一。若在焊接過程中出現(xiàn)裂紋，將給生產(chǎn)帶來很大的麻煩。對(duì)出現(xiàn)裂紋的結(jié)構(gòu)件進(jìn)行非常繁瑣的返工返修處理，首先對(duì)結(jié)構(gòu)件焊縫進(jìn)行氣刨工序，再把氣刨留下的焊渣焊縫修磨干凈，重新進(jìn)行焊接。因此，采取適當(dāng)焊接工藝措施，控制好焊縫裂紋是生產(chǎn)中必不可少的環(huán)節(jié)。

二、CO2氣體保護(hù)焊焊縫裂紋的概述

CO2氣體保護(hù)焊焊縫裂紋是在力（外力、內(nèi)力）的作用下，在焊接接頭中力學(xué)性能最薄弱的部位發(fā)生。根據(jù)焊接的鋼種、焊接結(jié)構(gòu)和引起裂紋的原因不同，裂紋有各種各樣的形態(tài)和特征，所以有各種各樣的分類方法。按CO2氣體保護(hù)焊焊縫裂紋形成的條件，可分為熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋和層狀撕裂等四類。

三、CO2氣體保護(hù)焊焊縫裂紋的分類及控制措施

3.1熱裂紋及控制措施

焊縫金屬由液態(tài)到固態(tài)的結(jié)晶過程中產(chǎn)生的裂紋稱為熱裂紋。通常產(chǎn)生在焊縫內(nèi)部，有時(shí)也可能出現(xiàn)在熱影響區(qū)，表現(xiàn)形式有：縱向裂紋、橫向裂紋、根部裂紋弧坑裂紋和熱影響區(qū)裂紋。其特征是焊后立即可見，且多發(fā)生在焊縫中心，沿焊縫長(zhǎng)度方向分布。此外，如果母材的晶界上也存在有低熔點(diǎn)共晶和雜質(zhì)，當(dāng)焊接拉應(yīng)力足夠大時(shí)，也會(huì)被拉開?？傊?，熱裂紋的產(chǎn)生是冶金因素和力學(xué)因素共同作用的結(jié)果。針對(duì)其產(chǎn)生原因，其預(yù)防措施如下：（1）控制焊縫中硫、磷、碳等有害雜質(zhì)含量，盡量減少低熔點(diǎn)共晶的數(shù)量。S、P的最大含量取決于被焊金屬，一般低碳鋼、低合金鋼S、P<0.05%，高合金鋼<0.04%，不銹鋼<0. 02%或更低。對(duì)重要焊接構(gòu)件應(yīng)采用堿性焊條或焊劑，以進(jìn)一步減小有害雜質(zhì)含量。（2）嚴(yán)格控制焊接工藝參數(shù)，適當(dāng)增加線能量E和提高預(yù)熱溫度，減慢冷卻速度，減少焊縫金屬的應(yīng)變，從而降低熱裂紋傾向。在焊接高強(qiáng)板焊角≤6mm、坡口深度≤8mm時(shí)，其工藝參數(shù)選擇如表1：焊角>6mm、坡口深度>8mm時(shí)，其工藝參數(shù)選擇如表2。

焊前預(yù)熱后要等大約一分鐘，待溫度均勻、穩(wěn)定后用紅外線測(cè)溫儀測(cè)溫，焊縫周圍75毫米的范圍內(nèi)溫度必須合格。Q460板焊前預(yù)熱溫度要達(dá)到80-120℃，Q550板焊前預(yù)熱溫度要達(dá)到100-150℃，Q690板焊前預(yù)熱溫度要達(dá)到150-200℃再開始焊接。在室外焊接高強(qiáng)板時(shí)，焊縫焊接完成后要立即采用保溫材料進(jìn)行保溫處理。（3）焊接接頭形式對(duì)接頭的受力狀態(tài)、結(jié)晶條件和熱的分布影響很大，接頭處應(yīng)盡量避免應(yīng)力集中（錯(cuò)邊、咬肉、未焊透），接頭應(yīng)平滑過渡相互錯(cuò)開，采用多層多道的焊接方法。如果第二次焊接時(shí)需要重新對(duì)齊連接處，焊接分步完成。（4）安排好焊接次序，一般順序原則：對(duì)稱焊，分散應(yīng)力，最后一道才是拘束封閉。兩條對(duì)接焊縫對(duì)稱焊接。

3.2冷裂紋及控制措施

焊縫金屬在冷卻過程或冷卻以后，在母材或母材與焊縫交界的熔合線上產(chǎn)生的裂紋稱為冷裂紋。其形成的基本條件有3個(gè)：在焊接熱循環(huán)的作用下，熱影響區(qū)生成了淬硬組織；焊縫中存在有過量的擴(kuò)散氫，且具有濃集的條件；存在著較大的焊接拉伸應(yīng)力。針對(duì)其產(chǎn)生原因，其預(yù)防措施如下：（1）根據(jù)材料等級(jí)、碳含量、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。（2）選用低氫型焊條，減少焊縫中擴(kuò)散氫的含量。（3）提高鋼材質(zhì)量，減少鋼材中的層狀?yuàn)A雜物。（4）采取可降低焊接應(yīng)力的各種工藝措施。

四、結(jié)語

CO2氣體保護(hù)焊焊縫裂紋是直接影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素，為了控制焊縫裂紋，減少產(chǎn)品焊接缺陷，減少返工返修，節(jié)約生產(chǎn)成本，本文主要對(duì)CO2氣體保護(hù)焊焊縫裂紋控制進(jìn)行了比較詳細(xì)的分析。

參考文獻(xiàn)

[1]王長(zhǎng)忠.焊接工藝基礎(chǔ).中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2001；ISBN 7-5045-2964-8

[2]于在洪.焊接裂紋的產(chǎn)生及防止措施.科技信息，2011；TG441.7

[3]徐玉森.剛性十字形接頭焊接裂紋試驗(yàn)方法.中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1996；GB/1118

[4]張金昌.鍋爐壓力容器的焊接裂紋與質(zhì)量控制.天津科技技術(shù)出版社，1985-06