埋弧焊纵焊缝终端裂纹原因分析及预防措施

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直缝埋弧焊钢管焊缝横向裂纹产生原因分析

直缝埋弧焊钢管焊缝横向裂纹产生原因分析摘要:针对直缝埋弧焊钢管生产过程中的焊缝横向裂纹,从焊接过程中的应力状态和生产工艺方面分析了焊缝横向裂纹产生的原因,并指出通过改进焊接材料及相关的焊接设备、降低焊接时的低熔点杂质铜含量以及降低焊接过程中的纵向拉应力等途径可有效防止焊缝横向裂纹的产生,保证焊接质量。

1 直缝埋弧焊钢管焊缝存在的横向裂纹管线钢属微合金化控轧钢,可焊性好,使用埋弧焊进行焊接时,焊缝很少有裂纹出现,但在直缝埋弧焊钢管生产过程中,某几个规格的钢管焊缝检测到横向裂纹。

该钢管长度12m,壁厚10~30mm,直径508~1 422 mm,采用JCO成型,二氧化碳+Ar气连续预焊进行打底,3~4丝埋弧自动焊进行内外焊缝一次焊接成型,水柱式耦合超声波自动探伤进行检测,在内外焊缝上均发现过位于焊缝边缘的横向热裂纹,从焊趾向焊缝中心开裂,裂纹的长度为2~5mm,深度从焊缝表面开始向下1~2 mm,大部分裂纹在焊缝加强高度内,如图1所示。

2 裂纹检验分析通过对裂纹金相试样的检测,在焊缝裂纹表面有清晰可见的铜斑,经委托天津大学、北京钢铁研究院等单位进行电镜扫描分析证实,在裂纹表面有大量的铜存在,铜是引起焊缝产生裂纹的主要原因。

根据对裂纹的检测分析结论,为最大限度降低焊缝中的铜含量,对焊接材料及焊接设备进行了改进:与焊丝厂合作将镀铜焊丝改为不镀铜焊丝;定期更换导电杆内聚四氟乙烯软管,防止导电杆磨损;改用硬质合金导电嘴,减少导电嘴因磨损产生的铜屑;使用新焊剂并定期清理焊接机头等。

采用以上措施后,焊缝横向裂纹的数量明显减少,但仍有少量的裂纹产生。

3焊接应力状态对产生裂纹的影响从理论上分析,引起焊缝热裂纹的原因有两点:一是低熔点杂质,二是焊接过程中的拉应力。

将低熔点杂质铜的来源降到最低后仍有裂纹产生,需要从焊接应力方面寻找解决办法。

钢管生产过程中出现的焊缝横向裂纹的统计情况表明,裂纹的分布规律是:薄壁管和厚壁管较少、中间壁厚(12~16mm)较多;大管径较少,小焊管管径较多。

焊接热裂纹的产生原因及防止方法

焊接热裂纹的产生原因及防止方法一、热裂纹产生的原因分析1、焊缝中杂质和拉应力的存在因为焊缝中的杂质在焊缝结晶过程中会形成低熔点结晶。

原因是低熔点共晶物的存在.结晶时被推挤到晶界上，形成液态薄膜，凝固收缩时焊缝金属在拉应力作用下,液态薄膜承受不了拉应力而形成裂纹。

热裂纹就轻易在焊缝金属中产生.所以要控制焊缝金属杂质的含量，减少低熔点共晶物的天生。

同时由此可见结晶裂纹的产生是低熔点共晶体和焊接拉应力共同作用的结果，二者缺一不可。

低熔点共晶体是产生结晶裂纹的内因，焊接拉应力是产生结晶裂纹的外因。

2、焊缝终端部位温度的变化埋弧焊焊接时,当焊接热源靠近纵焊缝的终端部位时,焊缝端部正常的温度场将发生变化,越靠近终端其变化越大.由于引弧板的尺寸远比筒体小,其热容量也小得多,而熄弧板与筒体之间只靠定位焊连接,故可视为大部门不连续.所以终端焊缝部位的传热前提是很差的,致使该部位局部温度升高,熔池外形发生变化,熔深也将随之变大,同时熔池在高温下停留的时间也变长,熔池凝固的速度变慢,尤其当熄弧板尺寸过小、熄弧板与筒体之间的定位焊缝过短、过薄时更为明显. 焊缝外形对结晶裂纹的形成有显著的影响。

熔宽与熔深比小易形成裂纹，熔宽与熔深比大抗结晶裂纹性较高。

3、焊接线能量的影响因为埋弧焊所采用的焊接热输入量往往比其他焊接方法要大得多,焊接线能量的大小直接影响到焊缝的成形，而焊缝的成形外形又直接决定着焊缝凝固后的晶粒分布和低熔点共晶体的存在位置及受力情况，因而对结晶裂纹产生与否影响较大。

另外,焊缝的横向收缩量远比间隙的张开量要小,使终端部位的横向拉伸力比其他焊接方法要大.这对开坡口的中厚板和不开坡口的较薄板尤为明显.4、其他情况如存在强制装配,装配质量不符合要求.二、焊缝裂纹的性质及特点终端裂纹形成的部位有时为终端,有时为距终端四周地区150mm 范围内,有时为表面裂纹,有时为内部裂纹,而大多数情况是发生在终端四周的内部裂纹.裂纹与焊缝的波纹线相垂直，露在焊缝表面的有显著的锯齿外形。

钢制锅炉压力容器筒节纵焊缝端部产生裂纹的原因及其预防措施

科援专论
钢制锅炉压力容器筒节纵焊缝端部产生裂纹的原因及其预防措施
刘家生’ 郑力
１．沈阳特种设备检测研究院１１００３５２．沈阳圣达热力有限公司
１１０１０１
【摘要】在采用埋弧自动焊焊接钢制锅炉压力容器筒节时，时常发现面：一是母材，其中的硫几乎可以全部过渡到焊缝中去，但母材中的含二是焊丝，约有７０－８０％的硫可以过渡到焊缝中去：三是纵焊缝端部产生裂纹。本文通过分析裂纹产生的原因，采取有效预防措硫量比较少：施，消除了裂纹产生。焊剂，约有５０％的硫可以过渡到焊缝中。可见，严格控制焊接原材料的【关键词】钢制锅炉压力容器；筒节纵焊缝端部；裂纹；原因；预防措含硫量是限制焊缝含硫量的关键措施。（２）用冶金方法脱硫为了减少焊缝金属中的含硫量，如同脱氧施
端部裂纹还与冶金因素如硫的偏析、尾部熔池形状以及枝晶的生４、筒节在冷加工找圆时，严禁利用大锤直接敲击焊缝端部和强力长方向有关。硫是焊缝金属中有害的杂质之一，它通常以ＦｅＳ形式存在组装；于钢中，与铁在液态可以无限互溶，而在固态其溶解度急剧下降，因５、根据熔焊原理，在埋弧焊焊接时控制熔池的形状、减少凹度等
国家对特种设备一直实行许可证管理制度，由质量技术监督部门对特种设备的设计、制造、安装、改造、维修的资质进行批核准，同时委托具有相应资质监督检验技术机构对特种设备的制造、安装、改造、

埋弧焊纵焊缝终端裂纹原因分析及预防措施(正式)

埋弧焊纵焊缝终端裂纹原因分析及预防措施(正式)Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.编订：__________________单位：__________________时间：__________________Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号：KG-AO-7530-73 埋弧焊纵焊缝终端裂纹原因分析及预防措施(正式)使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。

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一、概述在压力容器制造中,当采用埋弧焊焊接筒体纵焊缝时,经常会在纵焊缝的端部或靠近端部处产生裂纹(以下简称终端裂纹)。

对此问题已有不少人进行了研究,认为产生终端裂纹的主要原因是当焊接电弧接近纵焊缝终端时,焊缝在沿轴向膨胀变形的同时,还伴随有垂直轴向方向的横向张开变形;而筒体在卷制及制作装配过程中也存在着冷作硬化应力和组装应力;在焊接过程中,因终端定位焊缝及引弧板的拘束作用,在焊缝终端产生较大的拉伸应力;当电弧移动到终端定位焊缝和引弧板上时,由于该部位受热膨胀变形,使焊缝终端的横向拉伸应力得到松弛,拘束力减小,便使焊缝终端刚刚凝固的焊缝金属受到较大的拉应力而形成终端裂纹。

根据上述原因分析提出了两项解决的对策:一是增加引弧板的宽度以增加其拘束力;二是采用开槽的弹性拘束引弧板。

但是我们在实践中采取上述对策后,问题还是没有得到有效解决:如虽然采用了弹性拘束引弧板,但仍然会产生纵焊缝的终端裂纹,且在焊接厚度较小,钢性较小而经强制装配的筒体时也常有终端裂纹发生等;然而,当在筒体纵焊缝的延长部位带有产品试板时,虽然定位焊等情况与未带产品试板时相同,却很少产生纵缝产生终端裂纹。

埋弧焊收弧裂纹的预防

埋弧焊收弧裂纹的预防16MnR钢是一种具有较高强度和韧性以及良好焊接性的低合金钢，目前被广泛应用于压力容器、船体、锅炉等焊接结构的制造。

其中压力容器筒体的主对接缝主要采用效率高、劳动条件相对较好的埋弧焊。

但在对中厚板（S>20nm）16MnR钢制压力容器的焊接过程中发现其筒体纵缝焊缝终端经常出现较短的裂纹，对此一直没有较好的解决方法，只能通过返修来解决，甚至因几次返修不合格而只能报废，延长了产品的生产周期，增加了产品的制造成本。

所以，分析此裂纹的形成原因并寻求出相应措施具有十分现实的意义。

1裂纹特点1.1裂纹所处位置及形状裂纹位于筒体纵缝的末端，在进行焊接返修时发现，该裂纹位于第一道焊缝的根部，有时也扩展到焊缝的表面。

从X射线底片上观察，一般出现在距离筒节焊缝末端（不包括媳弧板上的焊缝）0~150范围内，较细，呈浅黑色且长度较短。

1.2裂纹的影响因素随着板厚的增加，焊缝终端产生裂纹的几率大。

在其它焊接工艺参数一定的情况下，焊接电流越大，焊接速度越小，产生裂纹的几率也越大。

且在焊接其它低合金钢（S>20）时，也发现有类似现象。

2终端裂纹产生原因分析2.1钢材的焊接性分析一种低合金高强钢，其叫C）E< 0.5%，其裂纹敏感性小，焊接性好，对多种厚度规格的16MnR钢板的埋弧焊工艺作焊接工艺评定时，试板从未出现过裂纹，且拉伸、弯曲等力学性能试验结果均符1998钢制压力容器要求，证明采用的焊接工艺合理。

2.2残余应力的影响压力容器筒体卷圆时，在金属内部存在冷作残余应力，在焊接过程中，母材发生再结晶时，在焊接接头区域内产生新的焊接应力。

另外，筒节卷圆时受下料尺寸精度、卷板机精度和操作者技能的影响，纵缝接头在组装定位焊时，存在着强行组装现象，导致在定位焊焊道内留下较大的拉伸应力和切应力。

2.3焊接变形的影响由于焊接接头区域加热和冷却的不均匀性，使各部分金属发生的相变过程不一样，当温度恢复到原始的均匀状态后，焊缝必然产生焊接残余应力和变形。

焊接裂纹产生原因及防治措施

焊接裂纹产生原因及防治措施焊接裂纹是指在焊接过程中，焊缝或焊接接头出现的裂纹现象。

焊接裂纹的产生原因有很多，主要包括材料选择不当、焊接工艺参数不合理、应力集中、焊接变形等因素。

为了防止焊接裂纹的产生，需采取相应的防治措施。

一、材料选择不当是造成焊接裂纹的主要原因之一。

不同材料的热膨胀系数、熔点和强度等性质差异较大，若选择不当，会导致焊接时产生较大的残余应力，从而引发焊接裂纹。

因此，在焊接前应对材料进行仔细选择，确保焊接材料的相容性和相似性。

二、焊接工艺参数不合理也是引起焊接裂纹的重要原因。

焊接过程中，焊接电流、电压、速度等参数的选择不当，容易造成焊接热输入过大或过小，从而导致焊接裂纹的产生。

因此，需要根据焊接材料的厚度、形状和焊接位置等因素，合理调整焊接工艺参数，以减少焊接残余应力的产生。

三、应力集中也是焊接裂纹的重要原因之一。

焊接过程中，由于材料的热膨胀和收缩不均匀，会导致焊接接头处应力集中，从而造成焊接裂纹的产生。

为了减少应力集中，可以采取适当的预热和后热处理措施，使焊接接头的温度均匀分布，减少残余应力的产生。

四、焊接变形也是引起焊接裂纹的常见原因。

焊接过程中，由于热膨胀和收缩的影响，焊接接头会发生一定的变形，如果变形过大，就会产生焊接裂纹。

为了控制焊接变形，可以采用适当的夹具和焊接顺序，使焊接接头得到良好的约束，减少变形的发生。

为了预防焊接裂纹的产生，可以采取以下防治措施：1.合理选择焊接材料，确保材料具有相似的熔点和热膨胀系数，减少焊接时的残余应力。

2.合理调整焊接工艺参数，根据焊接材料的特性和焊接位置，确定合适的焊接电流、电压和速度等参数，以减少焊接热输入和残余应力。

3.采取适当的预热和后热处理措施，使焊接接头的温度均匀分布，减少应力集中和残余应力的产生。

4.采用适当的夹具和焊接顺序，控制焊接变形，减少焊接裂纹的发生。

5.进行焊接前的材料表面处理，确保焊接接头的清洁度和表面质量，减少焊接缺陷的产生。

塔筒埋弧焊纵焊缝终端裂纹原因分析及预防措施

埋弧焊纵焊缝终端裂纹原因分析及预防措施从焊缝的温度变化、受力情况以及焊接热输入能量等方面分析了埋弧焊纵焊缝端部产生裂纹的原因，制定了预防终端裂纹产生的措施。

一、概述在塔筒制造中，当采用埋弧焊焊接筒体纵焊缝时，经常会在纵焊缝的端部或靠近端部处产生裂纹(以下简称终端裂纹)。

对此问题已有不少人进行了研究，认为产生终端裂纹的主要原因是当焊接电弧接近纵焊缝终端时，焊缝在沿轴向膨胀变形的同时，还伴随有垂直轴向方向的横向张开变形；而筒体在卷制及制作装配过程中也存在着冷作硬化应力和组装应力；在焊接过程中，因终端定位焊缝及引弧板的拘束作用，在焊缝终端产生较大的拉伸应力；当电弧移动到终端定位焊缝和引弧板上时，由于该部位受热膨胀变形，使焊缝终端的横向拉伸应力得到松弛，拘束力减小，便使焊缝终端刚刚凝固的焊缝金属受到较大的拉应力而形成终端裂纹。

根据上述原因分析提出了两项解决的对策：一是增加引弧板的宽度以增加其拘束力；二是采用开槽的弹性拘束引弧板。

但是我们在实践中采取上述对策后，问题还是没有得到有效解决：如虽然采用了弹性拘束引弧板，但仍然会产生纵焊缝的终端裂纹，且在焊接厚度较小，钢性较小而经强制装配的筒体时也常有终端裂纹发生等；然而，当在筒体纵焊缝的延长部位带有产品试板时，虽然定位焊等情况与未带产品试板时相同，却很少产生纵缝产生终端裂纹。

经过反复试验和分析，我们认为纵缝终端裂纹的产生，虽然与终端焊缝处不可避免地存在着较大的拉伸应力有关，同时还与其他几个极为重要的原因有关。

二、终端裂纹产生的原因分析1.终端焊缝部位温度场的变化埋弧焊焊接时，当焊接热源靠近纵焊缝的终端部位时，焊缝端部正常的温度场将发生变化，越靠近终端其变化越大。

因为引弧板的尺寸远比筒体小，其热容量也小得多，而引弧板与筒体之间只靠定位焊连接，故可视为大部分不连续。

所以终端焊缝部位的传热条件是很差的，致使该部位局部温度升高，熔池形状发生变化，熔深也将随之变大，同时熔池在高温下停留的时间也变长，熔池凝固的速度变慢，尤其当引弧板尺寸过小，引弧板与简体之间的定位焊缝过短、过薄时更为显著。

埋弧焊收弧段焊缝裂纹原因解析和预防

直缝埋弧焊收弧段焊缝裂纹原因解析和预防郁俊（江苏常州 2013012）摘要：（近年来，随着电网产品的标准化设计越来越规范，装备制造业也有着飞速发展，焊接作为其中的一道特殊工序，其重要性显得越来越突出。

同时，在焊接过程中容易产生的缺陷，也越来越被重视和深入研究。

本文就直缝埋弧焊工序容易产生的收弧段裂纹进行原因解析，以及有针对性的进行预防，提出切实可行的预防措施。

）关键词：（直缝埋弧焊收弧裂纹解析和预防）0 引言随着电网标准化设计的推广，电力装备制造业经历着前所未有的机遇和挑战，在产量与质量的权衡中，往往是顾此失彼。

其中焊接作为一道特殊工序，成为装备制造的必谈话题，而焊缝的质量关系着产品有没有达到设计意图，以及有没有满足标准化设计的应用要求，焊缝质量来不得半点马虎。

其中，各制管加工单位均遇到过直缝埋弧焊管终端容易产生裂纹的问题，本文就其成因进行分析，同时用实际加工经验提出切实可行的预防措施，从源头上杜绝焊缝终端裂纹的产生。

1发生现象由专业制管厂商制造的直缝埋弧焊管，因其加工制造的质量和进度受控，加上其成本相对采购成品钢管而言较为合算，因此众多需要直缝埋弧焊管的厂家选择自行折弯制管。

目前，较为流行的是JCOE或UOE钢管成型工艺。

通过翻阅数年来的折弯钢管埋弧焊检验记录数据，以及对照专业制管厂家的实际操作结果，结合多年来的经验积累发现，自行折弯加工的直缝埋弧焊管都存在着一个普遍的焊缝问题——收弧段焊缝容易产生裂纹。

2 原因解析自行折弯加工的直缝埋弧焊钢管当焊接电弧接近纵焊缝终端时，焊缝在沿轴线向膨胀变形的同时，还伴随有垂直轴向方向的横向张开变形；而钢管在折弯卷制过程中也存在着冷作硬化应力和组装应力；在焊接过程中，因焊缝终端定位焊缝及引、熄弧板的拘束作用，在焊缝终端产生较大的拉伸应力；当电弧移动到终端定位焊缝和引、熄弧板上时，由于该部位受热膨胀变形，使焊缝终端的横向拉伸应力得到松弛，拘束力减小，便使焊缝终端刚刚凝固的焊缝金属受到较大的拉应力，从而形成终端裂纹。

埋弧焊常见焊接缺陷的成因分析及对策

埋弧焊常见焊接缺陷的成因分析及对策埋弧焊是一种常用的焊接方法，常见焊接缺陷包括气孔、夹渣、碳化物析出和裂纹等。

下面就这些常见焊接缺陷的成因进行分析，并提出相应的对策。

1.气孔气孔是由于焊口或焊丝表面含有气体、油污、水蒸汽等杂质进入焊缝内，而在焊接过程中被溶解在熔池中形成的孔洞。

气孔的成因主要有以下几个方面：1)焊接金属表面存在污染物；2)熔池热循环不充分，导致气体不能完全从焊缝中逸出；3)焊接材料或熔化金属中的气体含量过高。

对策：1)确保焊材和焊接母材的表面干净，需要进行预处理（如打磨、除油）；2)控制焊接电流、电弧稳定，使熔池和热循环达到最佳状态；3)使用低气含量焊材，减少气体溶解在熔池中的机会。

2.夹渣夹渣是指焊缝中出现的包括焊渣在内的非金属夹杂物。

夹渣的成因主要是焊接过程中未能及时清理熔池中的渣滓，导致其残留在焊缝中。

对策：1)控制焊接参数，确保熔池的活动性足够高，便于渣滓从焊缝中浮出；2)焊缝宽度的设定要合理，以便焊工容易清理夹渣；3)确保焊缝两侧的金属表面干净，并采取适当的焊接技术措施，如倾斜角度、填充和推动方式等。

3.碳化物析出碳化物析出是在焊缝中由于熔化金属的冷却速度过慢，导致碳元素和金属元素结合形成的碳化物。

碳化物的成因主要有以下几个方面：1)金属元素成分不稳定，含有高碳或其他容易形成碳化物的合金元素；2)焊接过程中冷却速度过慢，导致碳和合金元素结合。

对策：1)控制焊接工艺参数，提高焊接速度，使熔池的冷却速度加快，减少碳化物的形成；2)选择含有稳定成分的焊接材料，避免含有高碳或其他容易形成碳化物的合金元素。

4.裂纹裂纹是焊接缺陷中最严重的一种，会导致焊接连接的失效。

1)焊接应力过大或应力集中，引发金属的应力超过其承受极限而发生破裂；2)低温下的氢致裂纹，由于焊材或焊接工艺中含氢元素的存在，使焊接过程中氢聚积在焊缝中导致裂纹形成。

对策：1)控制焊接应力，尤其是焊接位置的应力集中区域，采取合适的焊接顺序和焊接参数；2)确保焊接材料和焊接环境的干燥，避免氢聚积导致裂纹的形成。

有效防止埋弧焊纵焊缝终端裂纹产生的措施

有效防止埋弧焊纵焊缝终端裂纹产生的措施在压力容器制造中，当采用埋弧焊焊接筒体纵焊缝时，经常会在纵焊缝的端部或靠近端部处产生裂纹(以下简称终端裂纹)。

对此已有不少人进行了研究，以为产生终端裂纹的主要原因是当焊接电弧接近纵焊缝终端时，焊缝在沿轴向膨胀变形的同时，还伴随有垂直轴向方向的横向张开变形；而筒体在卷制及制作装配过程中也存在着冷作硬化应力和组装应力；在焊接过程中，因终端定位焊缝及引弧板的拘束作用，在焊缝终端产生较大的拉伸应力；当电弧移动到终端定位焊缝和引弧板上时，由于该部位受热膨胀变形，使焊缝终端的横向拉伸应力得到松弛，拘束力减小，便使焊缝终端刚刚凝固的焊缝金属受到较大的拉应力而形成终端裂纹。

根据上述原因分析提出了两项解决的对策：一是增加引弧板的宽度以增加其拘束力；二是采用开槽的弹性拘束引弧板。

但是在实践中采取上述对策后，问题并没有得到有效解决：如固然采用了弹性拘束引弧板，但仍然会产生纵焊缝的终端裂纹，且在焊接厚度较小，刚性较小而经强制装配的筒体时也常有终端裂纹发生等；然而，当在筒体纵焊缝的延长部位带有产品试板时，固然定位焊等情况与未带产品试板时相同，却很少产生纵缝产生终端裂纹。

经过反复试验和分析，发现纵缝终端裂纹的产生固然与终端焊缝处不可避免地存在着较大的拉伸应力有关，同时还与其他几个极为重要的原因有关。

一、终端裂纹产生的原因分析1. 终端焊缝部位温度场的变化埋弧焊焊接时，当焊接热源靠近纵焊缝的终端部位时，焊缝端部正常的温度场将发生变化，越靠近终端其变化越大。

由于引弧板的尺寸远比筒体小，其热容量也小得多，而引弧板与筒体之间只靠定位焊连接，故可视为大部分不连续。

所以终端焊缝部位的传热条件是很差的，致使该部位局部温度升高，熔池外形发生变化，熔深也将随之变大，同时熔池在高温下停留的时间也变长，熔池凝固的速度变慢，尤其当引弧板尺寸过小，引弧板与筒体之间的定位焊缝过短、过薄时更为明显。

2. 焊接热输进量的影响由于埋弧焊所采用的焊接热输进量往往比其他焊接方法要大得多，因而熔深大，熔敷金属量大，且有焊剂层的覆盖，所以熔池大，熔池凝固的速度和焊缝冷却速度都比其他焊接方法要慢，致使晶粒较粗大，偏析较严重，这些都为热裂纹的产生创造了极为有利的条件。

压力容器筒体纵缝埋弧焊终端裂纹的预防研究

压力容器筒体纵缝埋弧焊终端裂纹的预防研究摘要：大型中央空调壳管换热器壳体为中压容器，在生产加工过程中焊接裂纹属于杜绝类焊接缺陷，在生产过程中裂纹缺陷却时常出现，本文阐述了从焊接冶金、焊接参数以及工艺方法等方面分析压力容器专用低合金钢Q345R板材在卷制对接埋弧焊中末端裂纹的产生机理与预防控制措施。

关键词：压力容器；埋弧焊裂纹；研究在多年的压力容器生产中，我们发现使用Q345R压力容器专用钢板在进行卷圆对接埋弧焊时在焊缝的末端经常会产纵向裂纹，然而裂纹构件中最危险的缺陷之一，本文根据工件的结构从焊接冶金、工艺参数以及工艺方法等发面探讨此类裂纹产生的原因及控制措施。

1、工件与裂纹特征工件与裂纹特征：本文内讨论所有产生裂纹均为工件厚度δ=8~10mmQ345R 热轧钢板在卷圆后使用埋弧焊进行对接焊接或连接相同外径壁厚筒体之间进行对接时产生。

焊接裂纹产生位置均在焊缝收弧端或焊缝“T”型交叉端。

部分裂纹在焊缝表面，焊接完成后立即可以发现，部分裂纹在焊缝中间，焊后射线检测才可发现，但裂纹均在焊缝中间位置且与焊缝方向平行，由于焊接完成后即可显现，属于典型的纵向热裂纹。

1.1压力容器的机械疲劳裂纹压力容器产生机械疲劳裂纹，通常发生在小孔、接头、以及被焊缝热所影响的位置，这些裂纹是直线状的，起初比较短小，之后逐渐变成长裂纹，之后逐渐增加宽度。

由于材料的组织结构以及受力环境的影响，就会产生这样的裂纹。

这种裂纹的开口处比较宽，两侧光滑，比较浅[1]。

1.2压力容器的腐蚀疲劳裂纹腐蚀疲劳裂纹出现在承受较大压力的部位，在传递振动应力的影响下，如果应力的时间比较长，就会导致这种裂纹产生。

腐蚀疲劳裂纹的数量多，在裂纹中有腐蚀物。

1.3压力容器的蠕变裂纹压力容器产生蠕变裂纹，是受到环境温度和应力的影响，导致金属变形，出现损伤，裂纹产生。

从蠕变裂纹的走向上来看，是垂直于最大应力方向，为轴向分布状态。

裂纹的发展上不是直线的，而是曲折的，逐渐就会有较宽的裂纹带形成。

埋弧焊纵焊缝终端裂纹的防止措施

裂纹图1 终端裂纹对于压力容器受压元件的焊接接头，裂纹是不允许的。

对位于表面的终端裂纹，焊工都能及时处理；而有些裂纹是近表面的裂纹，不易被发现，只能通过RT检测发现之后进行返修。

不管是哪种情况，这些裂纹的出现，均会严重影响产品的生产效率，并增加企业的制造成本，同时影响产品的无图2 热裂纹的特点通过上述分析，对比嘉兴市美克斯机械制造有限公司产品上终端裂纹的部位和产生时机，初步确定此裂纹为热裂纹。

3 热裂纹产生的原因熔池结晶时所受到的拉应力是焊缝产生热裂纹的必要条件。

拉应力大小主要取决于结构形式、接头刚性、熔池冷却速度和焊接顺序。

而熔池内含有熔点比较低的共晶杂质是产生热裂纹的内在因素。

因为在熔池冷却过程中，由拉应力造成的晶粒间隙在温度高时都能被液体金属所填满，所以不会产生热裂纹。

然而温度在连续下降，柱状晶体逐渐生成，由于低熔点共晶的存在，所以就会在拉应力作用下造成晶粒间隙或已结晶的固体金属层间形成强度较低的晶间薄层，当液态的低熔点共晶又不足以填充此空隙时，则形成了裂纹。

因此，热裂纹可看成是拉应力和低熔点共晶两者联合作用而形成的。

增大任何一方面作用，都有可能促使热裂纹在焊缝中形成。

4 预防热裂纹的措施4.1 控制焊缝中有害杂质含量（1）S的影响在锅炉压力容器用钢中，S是一种极其有害的元素，FeS、Fe、FeO与S都能形成低熔点共晶体，其熔点约为988℃，大大低于Fe的熔点（1534℃）。

因此，钢中的S会降低钢材的高温塑性，加剧钢材熔焊时产生热裂纹的敏感性。

（2）P的影响 P是钢中有害的杂质元素，它以Fe的磷化物形式存在。

FeP与Fe形成低熔点共晶体分布于晶界，从而加剧了钢的热裂纹倾向。

这些低熔点共晶也会削弱晶粒间的结合力，提高钢的冷脆性，使钢在常温和低温下的冲击韧度明显下降。

（3）C的影响 C是另一种有害元素，因为它影响焊缝金属的液相温度，并具有降低焊缝金属高温延性的倾向，所以在C含量较高的钢中，C易与某些杂质形成低熔点共晶体夹杂，加剧了钢材焊接过程中的热裂倾向。

焊接裂纹形成的原因及防止措施

焊接裂纹形成的原因及防止措施焊接裂纹是在焊接应力及其它致脆因素共同作用下，材料的原子结合遭到破坏，形成新界面而产生的缝隙。

它具有尖锐的缺口和长宽比大的特征，易引起较高的应力集中，而且有延伸和扩展的趋势，所以，也是最危险的焊接缺陷。

裂纹常有热裂纹、冷裂纹以及再热裂纹（消除应力处理裂纹）。

一、热裂纹形成及防止常见的热裂纹有两种：结晶裂纹、液化裂纹。

结晶裂纹是焊接熔池初次结晶过程中形成的裂纹，是焊缝金属沿初次结晶晶界的开裂。

而液化裂纹是紧靠熔合线的母材晶界被局部重熔，在收缩力的作用下而产生的裂纹。

结晶裂纹产生的原因：焊接时，熔池在电弧热的作用下，被加热到相当高的温度，而受热膨胀，而母材却不能自由收缩，于是高温的熔池受到一定的压力。

当熔池开始冷却时，就以半融化的母材为晶核开始处结晶。

最先结晶的是纯度较高的的合金。

最后凝固的是低熔点共晶体。

低熔点共晶物的多少取决于焊缝金属中C、S、L等元素的含量。

当含量较少时，不足以在初生晶粒间形成连续的液态膜。

焊接熔池的冷却速度极快，低熔点共晶物几乎与初析相同时完成结晶。

因此连续冷却的金属熔池虽然受到收缩应力的作用也不至于产生晶间裂纹。

当低熔点共晶体量较多时，情况就不同了，初次结晶的偏析程度较大，并在初次结晶的晶体之间形成晶间液膜，当熔池冷却收缩时，被液膜分割的晶体边界就会被拉开就形成了裂纹。

这是主要原因，另有两个其它原因：一是焊缝金属所经受的应变增加速度大于低熔点共晶物凝固的速度；另外，初生晶体的张大方向和残留低熔共晶体的相对位置的影响。

可见，关键的措施就是：1、应严格控制焊缝金属中C、S、P和其它易形成低熔点共晶体的合金成分的含量，这些元素和杂质的含量越低，焊缝金属的抗裂纹能力越大。

当焊缝中C>0.15%,S>0.04%就可能有裂纹出现，如果母材中含碳量很高，就要控制焊接材料的成分，以使混合后的碳含量降下来。

2、改变焊缝横截面的形状也就改变了焊接熔池的结晶方向，使之有利于将低熔点共晶体推向不易产生裂纹的位置。

埋弧焊常见缺陷成因及对策

埋弧焊常见缺陷成因及对策管理提醒：埋弧自动焊是焊接生产中广泛采用的高效率焊接方法之一，其焊缝质量高、劳动条件好，广泛应用于造船、桥梁、化工容器制造中。

洛阳隆惠石化工程有限公司在二套催化生产的冷换设备中成功地采用了埋弧自动焊，不仅缩短了工期，同时提高了焊缝质量。

但由于经验不足和操作等原因，焊接时仍出现多种缺陷，削弱了焊缝的有效工件断面，降低了焊缝金属的强度和韧性，使容器的整体质量下降。

从现场观察和X射线底片上统计，这批容器最常见的缺陷有焊缝成形不良、气孔和夹渣、裂纹。

一、焊缝表面成形不良主要表现在两个方面:焊缝表面堆积过高和焊缝金属满溢。

焊接过程中影响焊缝成形的主要因素是焊接工艺参数和环焊缝焊接提前量。

当电流增大时，焊缝的熔深和余高均增大，熔宽基本不变;当电压增大时，熔深略有减小而熔宽增大；焊接速度增大后，线能量减小，熔深略有减小而熔宽增大，余高减小。

因此，当电流过大而电压过低时，会使焊缝表面堆积过大;当焊接速度太慢或电压过低时，会造成焊缝金属满溢。

水平位置熔池最稳定，易于得到良好的成形。

环缝焊接时，熔池随工件旋转始终处于运动状态，从熔池形成到冷却结晶需要一段时间，在这段时间内，熔池会随工件旋转一段距离，如何控制焊丝的焊接提前量，使熔池在水平的位置冷却结晶，是控制焊缝成形好坏的关键。

焊接提前量的大小取决于熔池在液态存在的最长时间、工件直径、拖辊转速(焊接速度)。

当提前量过大时，熔池会在上坡过程停留时间长，使熔池金属向熔池尾部运动，冷却后造成焊缝金属表面堆积过大;当提前量过小时，熔池在下坡过程中运动时间长时，熔池金属向熔池前部运动，溢出熔池表面。

从焊缝外观上看，提前量过大，焊缝表面纹路过于平缓;提前量过小，焊缝表面纹路过于尖锐。

焊缝提前量L的范围为:v•(t100)Cr≈L<Rsin5°其中:v，拖辊速度；R，容器外圆半径；(t100)Cr，熔池冷却至100℃的临界时间。

L一般取30～80mm。

焊接裂纹产生原因及防治措施

焊接裂纹产生原因及防治措施焊接裂纹是焊接过程中常见的缺陷之一，它会降低焊接接头的强度和密封性，严重影响焊接质量。

本文将从焊接裂纹产生的原因和防治措施两个方面进行探讨。

一、焊接裂纹产生的原因1. 焊接应力过大：焊接过程中，由于材料的热膨胀和收缩，会产生焊接应力。

如果应力过大，就容易引起焊接裂纹的产生。

2. 材料的选择不当：焊接材料的选择不当，例如选择了冷脆性较大的材料，容易在焊接过程中产生裂纹。

3. 焊接参数设置不合理：焊接参数的设置是影响焊接质量的关键因素之一。

如果焊接电流过大或过小，焊接速度过快或过慢，都会导致焊接裂纹的产生。

4. 焊接时的工艺操作不当：焊接操作不规范也是焊接裂纹产生的原因之一。

例如焊接时没有进行预热、焊接过程中没有使用适当的焊接顺序等。

5. 焊接材料的质量问题：如果焊接材料本身存在缺陷，例如含有太多的杂质或气孔，也容易导致焊接裂纹的产生。

二、焊接裂纹的防治措施1. 合理控制焊接应力：通过合理的焊接参数设置和焊接顺序安排，可以减小焊接应力的产生。

此外，还可以采用局部预热、焊后热处理等方法来降低焊接应力。

2. 选择合适的焊接材料：在进行焊接工艺设计时，应根据具体情况选择合适的焊接材料，避免选择冷脆性较大的材料。

此外，还要确保焊接材料的质量，避免使用存在缺陷的材料。

3. 合理设置焊接参数：在进行焊接操作时，要根据具体情况合理设置焊接参数，如焊接电流、焊接速度等。

可以通过试验和经验总结来确定最佳的焊接参数。

4. 规范焊接操作：进行焊接操作时，要严格按照焊接工艺要求进行操作，如预热、焊接顺序等。

同时，要保证焊接设备的正常运行和维护，避免因设备故障导致焊接裂纹的产生。

5. 加强焊后检测和质量控制：焊接完成后，要进行全面的焊后检测，发现裂纹及时进行修复。

同时，要加强质量控制，确保焊接质量符合要求。

焊接裂纹的产生原因较为复杂，涉及材料、焊接参数、工艺操作等多个方面。

为了防止焊接裂纹的产生，需要从多个方面进行控制和改进，提高焊接质量。

焊接裂纹产生原因及防治

焊接裂纹产生原因及防治焊接裂纹是在焊接过程中或焊接完成后在焊缝或母材中产生的开裂缺陷。

焊接裂纹的产生原因多种多样，主要包括以下几个方面：1.焊接过程中的温度应力：焊接时，因为焊接区域发生了局部加热和冷却，导致焊接接头中的温度差异，从而造成了焊接区域的应力。

如果这种应力超过了焊接材料的强度极限，就会产生裂纹。

2.冶金因素：焊接过程中，由于温度升高，焊接材料和母材之间发生相互作用，形成了互溶区。

如果溶液比较富含低熔点的物质，就会导致物质从高温区流向低温区，从而增大了焊接接头的收缩量，引起裂纹。

3.废气、含氧量过高：当焊接环境中的氧气含量过高时，焊接时会发生氧化反应，在焊接接头中产生大量的氧化物，增大了焊接接头的收缩量，从而导致了裂纹的产生。

4.焊接过程中的振动：焊接过程中的振动会使焊接接头中的晶粒发生变化，从而影响了焊接材料的性能，使其发生了裂纹。

针对焊接裂纹的防治措施主要包括以下几个方面：1.提高焊接工艺：合理选择焊接工艺参数，如焊接电流、焊接电压和焊接速度等，以控制焊接过程中的温度和应力。

2.控制焊接过程中的温度升降速度：控制焊接过程中的升温速度和冷却速度，以避免焊接接头产生过大的应力。

3.控制焊接环境：减少焊接环境中的含氧量，避免产生氧化反应和氧化物。

4.优化焊接材料：合理选择焊接材料，根据焊接接头的要求选择合适的材料，以提高焊接接头的性能。

5.加强材料的前处理：在焊接前进行必要的预处理工作，如去污、除锈、磷化等，以提高焊接接头的质量。

综上所述，焊接裂纹的产生原因多种多样，需要综合考虑多个方面的因素来进行防治。

通过合理选择焊接工艺参数、控制焊接过程中的温度和应力、控制焊接环境、优化焊接材料以及加强材料的前处理等措施，可以有效预防和防治焊接裂纹的产生，提高焊接接头的质量。

焊缝裂纹产生的原因和解决方法

焊缝裂纹产生的原因和解决方法焊缝裂纹是焊接过程中常见的一种质量问题，主要是由于焊接应力和热应力引起的。

本文将从焊缝裂纹的原因和解决方法两个方面进行详细介绍。

焊缝裂纹产生的原因主要有以下几点：1. 焊接应力：焊接过程中，由于金属受热膨胀和冷却收缩，会产生应力。

如果焊接接头的应力超过了材料的强度极限，就会导致焊缝裂纹的产生。

2. 焊接材料的选择：焊接材料的选择直接影响着焊缝的质量。

如果选择的材料与基材的化学成分和物理性能不匹配，就会导致焊缝裂纹的产生。

3. 焊接工艺不当：焊接工艺参数的选择不合理，如焊接电流、电压、焊接速度等控制不当，都会导致焊缝裂纹的产生。

4. 焊接过程中的杂质：焊接过程中，如果焊缝中存在杂质、氧化物等，会导致焊缝的质量下降，从而容易产生裂纹。

针对焊缝裂纹产生的原因，可以采取以下解决方法：1. 控制焊接应力：通过合理的焊接工艺参数和焊接顺序，减小焊接接头的应力集中。

可以采用预热、中间退火等措施，使应力得到释放，从而减少焊缝裂纹的产生。

2. 选择合适的焊接材料：在焊接材料的选择上，应根据基材的化学成分和物理性能要求，选择与之相匹配的焊接材料。

同时，还要注意焊接材料的纯净度和含杂质的情况，以避免焊缝裂纹的产生。

3. 控制焊接工艺参数：合理选择焊接电流、电压、焊接速度等参数，保证焊接过程中的热输入和冷却速度合理。

同时，还应注意焊接过程中的保护气体和焊接速度的控制，以避免焊缝裂纹的产生。

4. 清除焊接过程中的杂质：焊接过程中要注意清除焊缝中的杂质、氧化物等，保证焊缝的质量。

可以采用机械清理、化学清洗等方法，使焊接接头表面清洁，减少焊缝裂纹的产生。

焊缝裂纹的产生主要是由于焊接应力和热应力引起的。

为了解决焊缝裂纹问题，需要从控制焊接应力、选择合适的焊接材料、控制焊接工艺参数和清除焊接过程中的杂质等方面入手。

只有采取有效的措施，才能有效预防和解决焊缝裂纹问题，提高焊接质量。

埋弧焊裂纹、夹渣产生原因

埋弧焊时可能产生的主要缺陷，除了由于所用焊接工艺参数不当造成的熔透不足、烧穿、成形不良以外，还有气孔、裂纹、夹渣等。

本节主要叙述气孔、裂纹、夹渣这几种缺陷的产生原因及其防止措施。

1. 气孔埋弧焊焊缝产生气孔的主要原因及防止措施如下：1)焊剂吸潮或不干净焊剂中的水分、污物和氧化铁屑等都会使焊缝产生气孔，在回收使用的焊剂中这个问题更为突出。

水分可通过烘干消除，烘干温度与肘间由焊剂生产厂家规定。

防止焊剂吸收水分的较好方法是正确肋储存和保管 6 采用真空式焊剂回、收器可以较有效地分离焊剂与尘土，从而减少回收焊剂在使用中产生气孔的可能性。

2) 焊接时焊剂覆盖不充分由于电弧外露并卷入空气而造成气孔。

焊接环缝时，特别是小直径的环缝，容易出现这种现象，应采取适当措施，防止焊剂散落。

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坚持操作实践，排难解惑，探讨共进。

3)熔渣粘度过大焊接时溶入高温液态金属中的气体在冷却过程中将以气泡形式溢出。

如果熔渣粘度过大，气泡无法通过熔渣，被阻挡在焊缝金属表面附近而造成气孔。

通过调整焊剂的化学成分，改变熔渣的粘度即可解决。

4)电弧磁偏吹焊接时经常发生电弧磁偏吹现象，特别是在用直流电焊接时更为严重。

电弧磁偏吹会在焊缝中造成气孔。

磁偏吹的方向、受很多因素的影响，例如工件上焊接电缆的联接位置：电缆接线处接触不良、部分焊接电缆环绕接头造成的二次磁场等。

在同一条焊缝的不同部位，磁偏吹的方向也不相同。

在接近端部的一段焊缝上，磁偏吹更经常发生，因此这段焊缝气孔也较多。

为了减少磁偏吹的影响，应尽可能采用交流电源;工件上焊接电缆的联接位置尽可能远离焊缝终端;避免部分焊接电缆在工件上产生二次磁场等。

5) 工件焊接部位被污染焊接坡口及其附近的铁锈、油污或其他污物在焊接时将产生大量气体，促使气孔生成，焊接之前应予清除。

2. 裂纹通常情况下，埋弧焊接头有可能产生两种类型裂纹，即结晶裂纹和氢致裂纹。

焊接裂纹成因分析及其防治措施

焊接裂纹成因分析及其防治措施焊接裂纹是在焊接过程中产生的裂纹，其成因复杂多样。

本文将对焊接裂纹的成因进行分析，并提出相应的防治措施。

焊接裂纹的成因可以归结为以下几点：1.焊接材料问题：焊接材料的组织结构和成分不合理，或者含有一定的夹杂物和缺陷，容易引起裂纹的产生。

此外，焊接材料的降温速度过快，也容易导致裂纹的形成。

2.焊接过程问题：焊接过程中，焊接参数的选择不当，如电流、电压、焊接速度等方面的控制不准确，就会导致焊接裂纹的产生。

此外，焊接过程中产生的应力集中也是裂纹产生的重要原因。

3.焊接装置问题：焊接装置的刚性不够好，容易造成焊接变形，从而引起裂纹的产生。

针对上述原因，我们可以采取以下的防治措施：1.选择合适的焊接材料：在焊接之前，应对焊接材料进行严格的检测和评估，确保其成分和组织结构符合要求。

如果发现材料存在问题，应及时更换。

2.控制焊接参数：在焊接过程中，应根据具体情况选择合适的焊接参数，确保电流、电压、焊接速度等的准确控制。

同时，要注意焊接的降温速度，避免过快引起裂纹形成。

3.减少应力集中：在焊接过程中，应通过合适的焊接顺序和方法，尽量减少焊接产生的应力集中。

另外，可以使用适当的焊接辅助材料，如焊接夹具、预应力装置等，来缓解焊接过程中的应力。

4.加强装置刚性：焊接装置应具备足够的刚性和稳定性，避免焊接过程中产生的振动和位移，从而减少焊接变形，并防止裂纹的出现。

总结起来，要防止焊接裂纹的发生，需要从焊接材料、焊接过程和焊接装置三个方面进行综合考虑和控制。

只有合理选择材料、准确控制焊接参数、减少应力集中和加强装置刚性，才能够有效防止焊接裂纹的产生。