热裂纹(凝固裂纹)发生的要因及防止对策

热裂纹（凝固裂纹）发生的要因及防止对策

在这里，对热裂纹中最有代表性的凝固裂纹的发生原因和防止对策进行说明。一般地，凝固裂纹是在冷却过程中的凝固温度附近，结晶粒界处残余的液相或脆弱的不纯物的液体薄膜不能支撑由于凝固进行而发生的收缩应力而发生开裂。因此，凝固裂纹发生的原因是:

Ⅰ. 凝固形态

Ⅱ. 母材及焊接材料的化学成分

Ⅲ. 焊接施工条件等的冶金因素和机械的因素

实际上这些因素互相影响而发生裂纹。

种种发生要因和相应的防止对策总结如下:

A

材料的化学成分

(a) C,P,S的影响---焊缝金属中C,P,S的含有量高

防止对策: 尽可能选用低C,P,S的焊丝和母材。

用高Mn系焊丝，增加Mn/S的比。标准:C≦0.13%→Mn/S>20～30

焊缝金属中的P+S≦0.04。

用添加Ti,Zr,Nb的焊丝。

（ｂ）Ni的影响---焊缝金属中Ni的含有量高

防止对策: 尽可能选用成为低P,S焊缝的焊丝.标准: P+S≦0.02%

用高Mn系焊丝，增加Mn/S的比。标准: Mn/S≥50

（c）Si,Nb的影响---焊缝金属中Si,Nb的含有量高

防止对策: 避免多余的Si,Nb的添加如母材中Si,Nb的成分高时，用低Si 的焊丝

B 焊接施工条件

（a）焊接电流・电弧电压・焊接速度

a----电流过大，会使熔深过深

防止对策: 以能得到安全的断面形状为限，降低电流值。

调整导电嘴和母材的距离，降低电流值。

焊接量有保证的场合，使用细径焊丝

以能获得熔深浅宽的焊缝，设定施工条件。

b-----电压过低，焊缝幅窄，最终凝固区域成为焊缝的内部

防止对策: 为获得适当的凝固形态，设定提高电压值的值

c-----速度过快，柱状晶的突出变成凝固

防止对策: 为使柱状晶的形成呈向上的状态，减慢速度

(b) 焊枪角度---焊枪太过于倾斜

防止对策: 焊枪角度以垂直±20°为标准

特别是后退角会使焊缝幅变窄，熔深变深，尽可能避免使用.

(c) 弧坑---弧坑处理不彻底

防止对策: 弧坑处电流为焊接电流×0.6～0.7

采用事后处理

C 其他

(a) 预焊 ---预焊部的处理不彻底

防止对策: 预焊尽可能不要熔断。(未熔合的根源，在预焊焊缝处裂纹发生焊缝裂纹的起点)

预焊焊缝不要过小。尽可能用低电流形成长的焊缝.

(b) 拘束度 ---拘束度过高,拘束应力过高

防止对策: 避免过高的拘束度

零件形状复杂时，要考虑焊接顺序，考虑不要有局部的拘束。

焊接时过度抑制应变将成为开裂的根源。

有可能时进行预热(250℃～300℃), (250℃～300℃时降伏应力急剧下降), (c) 其他---电弧不稳定的要因管理不适当

防止对策: 除去焊接面(包括反面)的油、锈、涂料等

确保气体的保护性

整备焊丝的输送机构