再热裂纹产生机理影响因素及防治措施.wps

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1、再热裂纹产生机理影响因素及防治措施定义：焊后再加热消除应退火高温工作时 500600 过程中产生裂纹称再热裂纹。1、 再热裂纹的特征1、热裂纹产生部位：近缝区的粗晶区，止裂于细晶区，沿晶间开裂，裂纹大部分晶间断裂，沿熔合线方向在奥氏体粗晶粒边界发展2、产生再热裂纹具有敏感的温度范围，一般在 500700低于 500 或高于 700，再加热不易出现再热裂纹3、有大量的内应力存在，及应集中，在大拘束度的厚件或应力集中部位易产生再热裂纹4、易产生在具有沉淀强化作用的钢材中。如含Cr、Mo、V 等能形成碳化物沉淀相的低合金钢，易产生再热裂纹。普通碳素钢和固溶强化的金属材料不发生。裂纹产生，晶界滑动微裂

2、扩展裂纹2、 产生机理1、一般条件产生裂纹e产生裂纹的晶界微观局部的实际塑性变形量ec：产生裂纹的晶界微观局部的最大塑性形变能力临ce 实际塑性应变：接头的残余应力经再加热产生应力松驰而引起，与接头的拘束度残余应力，应力集中有关。晶界的塑性形变能力：与晶界的聚合强度（结合力），蠕变抗力，晶粒大小有关。公式含义是若实际的塑性变形量超过最大塑性变形能力时，产生裂纹。再热裂纹是由于晶界优先滑动导致纹成核而发生和发展的，也就是说在焊后热处理过程中，晶界处于相对弱化的状态，而晶内则处于相对强化状态。2、再热裂纹产生机理c1）、晶界杂质析集弱化说 晶界析集 P、S、硼化物沿晶析集2）、二次沉淀理论 晶内沉

3、淀强化在焊后加热中，晶内产生二次沉淀相，使晶内变形抗力增强，使形变向晶界集中，同时晶界由于粗大碳化物吸出合金元素？化，以及脆性杂质偏析，而大大弱化了。上述两方面原因促成变形主要在晶界进行，当晶界实际塑性变形量大于它的临界变形能力时，导致晶界开裂。具有沉淀强化的元素只有与 C 亲和力较强的元素才能起到沉淀强化nbSS、C 化物稳定性焊接高温时过热区合金元素全部溶入 A中，A 长大焊后冷却由于冷却速度快，合金元素以过饱和形式溶入在 F 中，渗碳体，一般出现在位错、空位、缺陷等处。焊后再加热时（500700）合金元素由过饱和不稳定状态析出，由于这些合金元素与碳的亲和大于，在附近富集、V 在附近离位析

4、出，enrbriFMCMWVNZT、0CFe 3eFCFe 30MCFe 3CFe 3CM 20rC63237CCCCrr、rC0MrC63237CCCCrr、使分解形成、 VC成为弥散质点，使晶内沉淀强化，提高了蠕变抗力（以原位析出形成）的扩散能力比、V强，大量的扩散到晶界，在晶界形成粗大的的碳化物使晶界强度降低，晶界表层形成铬层。这样一来，在应力松驰过程中蠕变变形集中于晶界附近，发生裂纹T 低于 500，合金元素以过饱和状态存在不易析出，T 高于 700温度高，应力状态减小，金属扩散能力加强。但二次沉淀学说疑问，有的实验证明晶内二次沉淀强化有时并不一定增大，再热裂纹的敏感性。例如钢沉淀强化

5、效应较更高，但再热敏感性较低，也bnNMM0VMCr0有人认为关键是过热区高温断裂强度和母材的应力松驰特性。2）、高温蠕变理论蠕变定义：金属在长时间的恒温、恒应力作用下，即使应力小于屈服强度，也会缓慢地产生塑性变形的现象称为蠕变。特征：材料内的应力小于材料的屈服应力与温度有关 T 蠕变速度温度升高持久强度下降高温下，晶界强度低于晶内强度s 熔点等强温度常温下，一般晶内断裂高温下一般晶界断裂焊接条件下再加热晶界发生弱化原因粗大的碳化物，使机体弱化 S、P 脆性杂质，在晶界偏析高温下产生扩散形变及晶界滑动与迁移晶粒粗大，应力不变晶界总表面积下降，单位面积晶界承载力加大了晶内强化晶界相对弱化在高温下

6、，金属材料产生蠕变变形，并伴随着应力松mTHT驰，当内应力释放出所产生的变形量大于材料的蠕变变形能力时，导致晶界开裂。（三）、再热裂纹的控制1、预热及后热预热裂 200450后热可降低预热温度例 18钢焊后1802h 后热，预热14 钢：2502h 预热2、线能量的作用E 适当增加，减少过热区硬度，裂 nM0MbN1800TnM0MbN1800T但 E 与残余应有一定关系较小时，E 大或小都未发现再热裂纹；较高时，E 太大裂3、低强焊缝应用适当降低焊缝强度以提高塑变能力，减少近缝区塑变的集中程度，因而也有利于降低再热裂纹产生倾向。软夹硬或焊缝表层采用低强高塑性焊条来盖面。例20V 钢，多层焊

7、J607 预热 350采用中间退火消除应力，最后 J427 焊条盖面裂3、 表层退火焊道RRR0MNi焊后，热处理之前，用 TZG 焊对焊缝表层重熔裂产生裂纹的晶界微观局部的实际塑应变量产生裂纹的晶界微观局部：塑性形变能力由接头的残余应力经再加热产生应力松驰而引起，与接头拘束度、残余应力、应力集中有关。与晶界的聚合强度、蠕变抗力、晶粒大小有关。公式含义是若实际的塑性变形形量超过最大塑性变形能力时，产生裂纹。再热裂纹是由于晶界优先滑动，Rcminmin导致裂纹成核而产生和发展的也就是说，在焊后热处理中，晶界处于相对弱化状态，晶内则处于相对强化状态。2、产生机理1）、晶界杂质析集弱化说a.杂质在晶界析集 P、S、等有人认为杂质在晶界析集使“C”曲线显著右移，裂纹b.硼化物沿晶析集 含B 在晶界析集，脆化作用裂2）、晶内沉淀理论（二次沉淀理论）发生在合金元素含量较多，而又能在晶内发生沉淀硬化的材料。nbSS、