焊接缺陷 - 图例
图9.8是典型的焊道下裂纹的外型。它们在内部所
以很难发现。但是,它们也可能会扩展到表面,这样外
观检验时也能发现。
焊道下裂纹是一种非常有害的裂纹,因为它可能会
在焊接很多小时以后才开始扩展。所以焊道下裂纹也称
为延迟裂纹。因此,对于有焊道下裂纹倾向的材料,应
在焊后冷却至室温后48至72小时以后再进行最终检验。
高强钢易于产生这种裂纹。(如ASTM A 514)
焊道下裂纹是因为焊接区有氢的存在。氢可能来自
于填充金属、母材、大气或是焊接件表面的污物。如果
焊接时有氢存在的话,氢可能会进入热影响区。当金属
+发热时可溶解大量的氢离子H。
但是当金属凝固时,金属溶解氢的能力将下降。氢
离子就会移动到热影响区的晶粒边界。这时,单个的氢
原子合成氢分子(H2)。由于氢分子体积大,不能在金属
结构中移动。所以这些氢分子就沉积下来。这时,如果
周围的金属韧性不好的话,由于这些沉积的氢分子导致
内部压力增加而
产生焊道下裂纹。作
为一名焊接检验师,
你应该意识到这个潜
在的问题以防止它的
发生。防止产生焊道
下裂纹最好的方法
是,当焊接有这种裂
纹倾向的材料时,消
除氢的来源。比如手
工电弧焊用低氢焊
条。有规定时,这些
焊条应保存在适当的
保温筒内以保持其水
分含量低。如果在大
气环境下放置时间太
长,焊条会吸潮而产
生裂纹。焊件表面应
清理干净以消除氢的
来源。也可用预热的
方法来消除裂纹。
由于热影响区的
韧性比焊缝和母材要
差,所以即使没有氢也会在热影响区开裂。拘束度大的时候,收缩应力足以在热影响区产生裂纹,尤其是脆性材料,如铸铁。我们先前讨论的焊趾裂纹就是一种特别的热影响区裂纹。
母材本身也有可能出现裂纹。这种裂纹可能与焊缝有关,也可能与焊缝无关。通常母材裂纹与构件在役时的应力集中有关。从射线探伤的底片上看,裂纹是一条很细很黑的线,很容易与其它线性不连续区分开来,裂纹不会很直,因为它们往往是沿着材料截面的最小通经扩展。图9.9是射线探伤底片上典型的纵向裂纹,很可能是根部裂纹。图9.10显示的是典型的横向裂纹。