低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼在制造中的應(yīng)用越來越廣，這就要求我們對低合金高強度結(jié)構(gòu)制的性能和特點有更進(jìn)一步的認(rèn)識和了解，因此，就低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼在焊接過程中冷裂紋的產(chǎn)生原因和預(yù)防措施作了總結(jié)和歸納。

低合金高強度結(jié)構(gòu)制冷裂紋原因措施：

 低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼簡稱低合金高強鋼，它是在碳素鋼的基礎(chǔ)上加入總量不超過5%的合金元素，來獲得高強度、高韌性或其他特殊性能的合金材料。按國家標(biāo)準(zhǔn)，以熱軋和正火狀態(tài)供貨的低合金高強鋼，按其屈服點可分為s類：即Q1295、Q345、Q390、Q420、Q460，以熱處理狀態(tài)供貨的低合金高強度鋼，按其屈服點可分為6類：即Q420、Q460、Q500、Q550、Q620和Q690，質(zhì)量等級都為A、B、C、D、E、5級。在目前使用的焊接結(jié)構(gòu)中，屈服點在500MPa以下的各種低合金高強鋼應(yīng)用最普遍，這類鋼由于采用了先進(jìn)的冶煉技術(shù)和熱處理技術(shù)，不僅具備了較高的綜合力學(xué)性能，而且還具備不同類型的工程結(jié)構(gòu)所需要的特殊性能，使低合金高強銅在許多行業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用，并已有逐步取代普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的趨勢，由于這類鋼的供貨狀態(tài)決定了鋼中的主要缺陷為冷裂紋和熱影響區(qū)脆化，而這些缺陷將直接影響到焊接接頭的質(zhì)量，因此，理解和掌握這些缺陷在鋼中的產(chǎn)生原因和預(yù)防措施，就尤為重要，我們就應(yīng)該就冷裂紋在低合金高強鋼中的產(chǎn)生原因作一分析。

 當(dāng)低合金高強鋼的焊接接頭，冷卻到300℃以下時出現(xiàn)的裂紋，就為冷裂紋。冷裂紋主要是在焊接接頭的熱影響區(qū)產(chǎn)生的，隨著鋼材屈服點的提高，裂紋出現(xiàn)的傾向也加強，又因為這種裂紋是在焊后經(jīng)過一段時間后才出現(xiàn)的宏觀裂紋，所以又稱為延時裂紋，它會使接頭質(zhì)量降低，嚴(yán)重時，會造成整個焊接結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重事故。所以，冷裂紋是低合金高強鋼的焊接接頭中最危險的缺陷。而導(dǎo)致冷裂紋產(chǎn)生的主要原因，即鋼材的淬硬組織、焊縫的擴散氫含量和接頭的拘束應(yīng)力三個方面。

a．焊縫擴散氫對冷裂紋產(chǎn)生的影響
氫對鋼材性能的有害作用主要表現(xiàn)為產(chǎn)生氫脆、形成白點和產(chǎn)生冷裂紋。焊接填充涂料中，含有以各種形式存在的含氫物質(zhì)，這些物質(zhì)在高溫電弧作用下分解為氫氣，氫氣又被高溫的焊接電弧分解成原子H和離子H+，而進(jìn)入掖態(tài)熔池與液態(tài)金屬熔合，跟其他的結(jié)構(gòu)鋼不同，當(dāng)液態(tài)熔池金屬冷卻凝倒時，氫的溶解度大大降低，過量的氫就會向熱影響區(qū)擴散、聚集，當(dāng)含氫量達(dá)到產(chǎn)生冷裂紋的臨界含量時，就會使熱影響區(qū)形成裂紋，這種裂紋稱為氫致裂紋。

b．鋼材淬硬組織對冷裂紋產(chǎn)生的影響

在低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的焊接接頭中，冷裂紋的形成主要與接頭的熱影響區(qū)在熱循環(huán)的作用下的組織轉(zhuǎn)變有關(guān)，也就是說，在焊接接頭的熱影響區(qū)內(nèi)，產(chǎn)生馬氏體等淬硬組織是產(chǎn)生冷裂紋的關(guān)鍵，并且，低合金鋼材的馬氏體數(shù)量越多，越容易產(chǎn)生冷裂紋，這是因為，只有產(chǎn)生馬氏體等淬硬組織時，氫才能在裂紋成核和擴展過程中起一定的促進(jìn)作用，最終導(dǎo)致焊接接頭發(fā)生裂紋時，只需消耗較低的能量，使裂紋容易產(chǎn)生。

c．焊接接頭的拘束應(yīng)力對冷裂紋產(chǎn)生的影響

焊接工件在無拘束的情況下，它的熱脹和冷縮沒有受到阻礙，接頭內(nèi)部不會產(chǎn)生反作用應(yīng)力。如焊接工件加以剛性同定，那么在加熱和冷卻的過程中，雖然整個工件不會發(fā)生伸長和縮短現(xiàn)象，但接頭內(nèi)部將產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力，在焊接工件使用過程中，可能會導(dǎo)致焊接接頭內(nèi)部產(chǎn)生裂紋。這種裂紋稱為延遲裂紋。

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