P91/T91 鋼焊接生產(chǎn)中常見的焊接質(zhì)量問題主要有焊接裂紋、焊接氣孔、沖擊韌性不穩(wěn)定、沖擊韌性低、蠕變強(qiáng)度低和異種焊口高溫運(yùn)行早期失效。產(chǎn)生焊接質(zhì)量問題的原因和解決方法見下表:
焊接缺陷 |
主要原因 |
措施 |
焊接裂紋 |
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焊接冷裂紋 |
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橫向裂紋 |
烘干不當(dāng),預(yù)熱溫度低,含氫量過高 |
正確烘干,提高預(yù)熱溫度,焊條低匹配,降低縱向拘束度 |
縱向裂紋 |
橫向熱應(yīng)力過大,焊材低匹配,加熱不均 |
適當(dāng)均勻預(yù)熱,焊條高匹配,橫向擺焊,降低橫向拘束度 |
HAZ 橫向裂紋 |
焊條低匹配,預(yù)熱溫度低,含氫量高 |
提高預(yù)熱溫度,焊條高匹配,采用超低氫焊材 |
HAZ 縱向裂紋 |
低匹配,預(yù)熱溫度低,縱橫向應(yīng)力大 |
提高預(yù)熱溫度,焊條高匹配,降低焊縫橫向拘束度 |
根部縱向裂紋 |
橫向熱應(yīng)力過大,焊材低匹配,加熱不均 |
提高預(yù)熱溫度,適當(dāng)均勻預(yù)熱,焊條高匹配,橫向擺焊 |
焊趾縱向裂紋 |
含氫量過高,焊材低匹配,預(yù)熱溫度低 |
高匹配焊材,正確烘干焊材,提高預(yù)熱,降低角變形拘束度 |
焊道下裂紋 |
含氫量過高,焊材低匹配,預(yù)熱溫度低 |
采用高匹配焊條,正確烘干焊材,提高預(yù)熱溫度 |
異種鋼焊接裂 |
低匹配相變氫致裂紋,低硫氫致裂紋 |
采用高匹配焊條或氬弧焊,提高預(yù)熱溫度,后熱 |
熱裂紋 |
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火口裂紋 |
操作不當(dāng) |
側(cè)壁引弧、收弧,電流衰減 |
熱應(yīng)力裂紋 |
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氬弧焊根裂 |
加熱方法不當(dāng),熱應(yīng)力大,應(yīng)力集中 |
提高預(yù)熱溫度,降低熱應(yīng)力和應(yīng)力集中 |
焊接氣孔 |
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焊接氣孔 |
焊條不佳,烘干不當(dāng) |
優(yōu)選焊條,均溫烘箱 |
氬弧焊氣孔 |
氬氣流量過大,單層打底 |
正確選擇流量,打底三層 |
夾渣 |
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夾渣 |
焊條不良,焊工操作不熟練 |
提高焊工焊接技能 |
焊縫根部夾渣和氧化 |
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根部夾渣和氧化 |
內(nèi)保護(hù)不良 |
改進(jìn)內(nèi)保護(hù)方法,加大氬氣流量 |
常溫機(jī)械性能 |
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強(qiáng)度過高或低 |
熱處理工藝不當(dāng),焊條不良,內(nèi)外溫差大 |
正確選擇熱處理方法和工藝 |
冷彎開裂 |
熱處理工藝不當(dāng),焊條不良,內(nèi)外溫差大 |
正確選用焊條以及熱處理溫度和時(shí)間 |
沖擊韌性低 |
焊材,焊接工藝,焊后熱處理工藝不當(dāng) |
優(yōu)選焊材,嚴(yán)格按推薦的焊接工藝和熱處理工藝操作 |
沖擊韌性不穩(wěn)定 |
焊材,焊接工藝,焊后熱處理工藝不當(dāng) |
優(yōu)選焊材,嚴(yán)格按推薦的焊接工藝和熱處理工藝施焊 |
高溫蠕變性能 |
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焊縫蠕變強(qiáng)度低 |
含碳量低,鑄造組織,碳化物集聚 |
可以加入合金元素強(qiáng)化,但是塑性和韌性降低,高匹配 |
蠕變塑性低 |
碳化物在晶界上析出 |
強(qiáng)化晶界,拉維斯強(qiáng)化,重新熱處理,降低工作溫度 |
HAZ蠕變強(qiáng)度低 |
焊接熱影響區(qū)軟化 |
降低溫度,降低應(yīng)力,正火+回火,采用新技術(shù) |
異種焊口早失效 |
異種界面化學(xué)成分、性能和組織差別大 |
采用鎳基焊材,降低溫度,降低應(yīng)力,采用新技術(shù) |
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