低碳钢与奥氏体不锈钢焊接裂纹的预防措施
不锈钢焊接缺陷及措施
选择适当的坡口角度和装配间隙;提高装配质量;选择合适的焊接工艺参数;提高焊工的操作技术水平等
咬边
由于焊接工艺参数选择不正确或操作工艺不正确，在沿着焊趾的母材部位烧熔形成的沟槽或凹陷称为咬边。咬边不仅减弱了焊管焊接接头强度，而且因应力集中容易引发裂纹。
主要是熔池金属中的低熔点共晶物和杂质在结晶过程中，形成严重的晶内和晶间偏析，同时在焊接应力作用下.沿着晶界被拉开，形成热裂纹。热裂纹一般多发生在奥氏体不锈钢、镍合金和铝合金中。低碳钢焊接时一般不易产生热裂纹，但随着钢的含碳量增高，热裂倾向也增大。
严格地控制不锈钢焊接管及焊接材料的硫、磷等有害杂质的含量，降低热裂纹的敏感性;调节焊缝金属的化学成分，改善焊缝组织，细化晶粒，提高塑性，减少或分散偏析程度;采用碱性焊接材料，降低焊缝中杂质的含量，改善偏析程度;选择合适的焊接工艺参数，适当地提高焊缝成形系数，采用多层多道排焊法;断弧时采用与母材相同的引出板，或逐渐灭弧，并填满弧坑，避免在弧坑处产生热裂纹。
焊前将坡口两侧20~30mm范围内的油污、锈、水分清除干净;严格地按焊条说明书规定的温度和时间烘焙;正确地选择焊接工艺参数，正确操作;尽量采用短弧焊接，野外施工要有防风设施;不允许使用失效的焊条，如焊芯锈蚀、药皮开裂、剥落、偏心度过大等
夹杂和夹渣
夹杂是残留在焊缝金属中由冶金反应产生的非金属夹杂和氧化物。夹渣是残留在焊缝中的熔渣。不锈钢焊接管夹渣可分为点状夹渣和条状夹渣两种。夹渣削弱了焊缝的有效断面，从而降低了焊缝的力学性能。夹渣还会引起应力集中，容易使焊接结构在承载时遭受破坏。
焊接电流大，焊接速度慢，使焊接管过度加热;坡口间隙大，钝边过薄;焊工操作技能差等
浅谈低碳钢的焊接性与焊接缺陷的预防措施
浅谈低碳钢的焊接性与焊接缺陷的预防措施随着低碳钢在工业生产中的广泛应用，对其焊接性能和焊接缺陷的预防措施也越来越受到关注。
低碳钢是一种含碳量较低的钢铁材料，具有良好的可塑性和焊接性能，因此在制造行业中得到了广泛应用。
在实际的焊接过程中，由于操作不当或者材料本身的特性，往往会产生一些焊接缺陷，影响到焊接接头的质量和使用性能。
了解低碳钢的焊接性能和预防焊接缺陷的措施，对保证焊接质量具有重要意义。
一、低碳钢的焊接性能低碳钢具有较好的焊接性能，主要表现在以下几个方面：1. 熔化性能：低碳钢的熔化温度较低，熔池流动性好，易于形成均匀的焊缝。
2. 化学成分：低碳钢的化学成分稳定，含有较少的合金元素，不易在焊接过程中发生气孔、夹杂物等问题。
3. 焊接热影响区（HAZ）：低碳钢的焊接热影响区较小，热影响性能好，对基体金属的影响较小。
4. 机械性能：低碳钢的焊接接头强度高，韧性好，易于进行各种焊接工艺。
低碳钢的焊接性能较好，适合进行各种焊接工艺，如电弧焊、气体保护焊、激光焊等。
在实际的焊接过程中，仍然需要注意一些预防措施，以避免焊接缺陷的产生。
二、焊接缺陷的预防措施1. 气孔：气孔是焊接过程中常见的缺陷之一，主要是由于焊接熔池中溶解的气体在凝固时未能完全排出所致。
预防气孔的关键是要提高焊接材料的纯净度，控制焊接电流、电压和焊接速度，加强熔化剂的使用，尽量减少焊接材料和环境中的杂质。
在焊接过程中应注意熔池的稳定性，避免熔池的剧烈波动和飞溅。
2. 夹杂物：夹杂物是由于焊接材料或环境中的杂质被夹入焊缝中而形成的缺陷。
预防夹杂物的关键是要加强焊接材料的清洁处理，控制焊接热源的稳定性和焊接速度，保证焊接过程中焊缝的形成和凝固过程中的连续性和完整性，减少焊接过程中的振动和杂质的混入。
3. 焊接裂纹：焊接裂纹是焊接过程中一种常见的缺陷，主要是由于焊接残余应力、组织性能不佳等因素所引起。
预防焊接裂纹的关键是要控制焊接过程中的分类温度和残余应力，避免焊接接头的急剧冷却和应力集中。
电焊工模拟试题(含答案)
电焊工模拟试题（含答案）一、单选题（共37题，每题1分，共37分）1.埋弧焊，当其他条件不变，增加焊丝伸出长度时，则焊缝余高 ( )。
A、略有减小B、略有增加C、不一定变不变D、不变正确答案：B2.下列电极材料中电子逸出功最小的两个元素是( )。
A、K、NaB、Na、WC、K、CuD、C、Cu正确答案：C3.焊缝标注时，在焊缝基本符号上边标注：( )，根部间隙b等。
A、焊缝间距eB、坡口深度HC、坡口角度αD、坡口根部半径R正确答案：C4.放样图与构件实际尺寸的比例是( )。
A、1:1B、2:1C、按国家标准执行D、根据经验而定正确答案：A5.钨极惰性气体保护电弧焊适合于焊( )件。
A、薄B、厚C、中厚D、薄厚均可正确答案：A6.对钢结构施加矫正手段的位置，称为( )。
A、变形区B、应力区C、矫正点D、矫正部位正确答案：D7.钨极惰性气体保护电弧焊引弧时应提前送气( )。
A、20～30秒B、2～3秒C、10～20秒D、5～10秒正确答案：D8.为增加零件边缘的( )和刚度，将零件的边缘卷过来，这种工作称为卷边。
A、硬度B、弹性C、强度D、塑性正确答案：C9.下列哪一项不属于气焊与气割操作时产生回火的原因是( )。
A、焊割炬阀门不严密B、焊割嘴过热C、焊割炬过分接近熔融金属D、焊割嘴被飞溅物堵塞正确答案：A10.焊接性较好，焊接结构中应用最广的铝合金是( )。
A、防锈铝(LF)B、硬铝(LY)C、锻铝(LD)D、超硬铝(LC)正确答案：A11.一个内阻为3kΩ，量程为3V的电压表，现要扩大它的量程为18V，则需要连接的电阻为( )。
A、18kΩB、15kΩC、21kΩD、6kΩ正确答案：B12.铜丝在硫蒸汽里燃烧，生成黑色的硫化亚铜。
化学方程式为( )+S=Cu2S。
A、2CuB、Cu2C、3CuD、2C正确答案：A13.钳工的主要任务是( )及装配、调试和维修机器等。
A、修理B、拆卸C、维护D、加工零件正确答案：D14.采用( )方法焊接直、长焊缝的焊接变形最小。
低碳钢的焊接性与裂纹产生原因及预防措施分析
低碳钢的焊接性与裂纹产生原因及预防措施分析发布时间：2022-10-30T03:32:17.823Z 来源：《科技新时代》2022年第12期作者：王一航[导读] 随着社会发展，人们对物质要求越来越高，钢铁的性能满足了人们对物质品味的追求王一航重庆交通大学，重庆 400000摘要：随着社会发展，人们对物质要求越来越高，钢铁的性能满足了人们对物质品味的追求。
钢铁不仅在人们出行工具的制作上占据着很大比例，同时在人们日常生活用品的制作中也非常重要。
随着科学家对钢铁研究的深入，根据钢铁性能对其不断进行改进，以此来适应现代社会需求。
目前对钢铁的使用中，低碳钢是非常受欢迎的一种钢铁，具有良好的焊接性。
本文就低碳钢的焊接性与裂纹产生原因预防措施进行了分析。
关键词：低碳钢，焊接性，裂纹，预防措施前言低碳钢，是一种钢铁材料，属于碳素钢分类，之所以被分在碳素钢下面是因为其中的碳含量所决定。
因为低碳钢的含碳量只有25%，并且低碳钢的强度比较低，并且质地非常软，所以它还有另外一个名字“软钢”。
［1］低碳钢主要包括大部分普通碳元素结构的钢铁，以及某一部分具有优质碳素结构的钢铁。
这些钢铁不用经过加工就可以直接用于工程中，因为低碳钢在加热过后非常容易冷却并且非常容易成形，所以可以通过多种方式对低碳钢进行成形。
因为低碳钢的碳素含量的原因，低碳钢也具有非常好的焊接性，非常容易被加工。
1、低碳钢的焊接性低碳钢由于其含碳量和合金元素量较少，其焊接性较好。
焊接低碳钢时，一般不需要采取特殊的工艺措施，对焊接电源没有特殊要求，交、直流弧焊电源均可。
低碳钢焊缝的综合力学性能较好，产生裂纹和气孔的倾向性小［2-3］。
但在少数情况下, 焊接时也会出现困难: （1）采用旧冶炼方法生产的转炉钢含氮量高, 杂质含量多, 从而冷脆性大, 时效敏感性增加,焊接接头质量降低, 焊接性变差。
（2）沸腾钢脱氧不完全, 含氧量较高, P 等杂质分布不均匀, 局部地区含量会超标, 时效敏感性及冷脆性敏感性大, 热裂纹倾向也增大。
承压设备不锈钢与碳钢材料相遇情况产生不利影响
承压设备不锈钢与碳钢材料相遇情况产生不利影响承压设备在设计、制造、安装、维修、改造、使用环节中，经常会涉及不锈钢与碳钢材料相遇情况，诸如：①材料间相互接触②两种材料焊接结合③两种材料板材相互复合等。
遇到上述情况如果处理不好会产生不利影响及其严重事故隐患，现分析对这些不利影响产生原因及提出预防措施。
一、不锈钢与碳钢材料接触，包括在制造期间两种材料相互长期存放、不锈钢压力管道与碳钢抱箍支架固定、不锈钢法兰直接与碳钢螺栓连接、在吊装时钢丝绳与不锈钢直接接触、铁锈与不锈钢污染等情况，会发生化学、电化学腐蚀，大大降低不锈钢耐腐蚀能力，使接触面表面强度降低，造成材料损伤，导致承压设备破坏。
（一）产生原因：1、不同材质相互接触会产生化学腐蚀,不锈钢中元素Cr存在使其具有较好的抗腐蚀性能,而碳钢的含碳量较高,当与碳钢中的C元素接触后,会与Cr形成碳化铬化合物,使不锈钢的抗腐蚀性能大大降低。
2、不锈钢和碳钢之间，电位差异明显，如果在室外,雨水或者内部介质环境会使二者间发生电化学反应,不锈钢产生晶间腐蚀。
通常环境中是碳钢发生腐蚀，但是，如果是在含氯离子（如海水）的环境下，则碳钢腐蚀很轻微，不锈钢则会发生点蚀，因为不锈钢表面的氧化层保护膜在穿透性很强的氯离子作用下会很快被破坏，局部电偶腐蚀就会发生。
处于钝态的金属仍有一定的反应能力，即钝化膜的溶解和修复（再钝化）处于动平衡状态。
当介质中含有活性阴离子（常见的如氯离子）时，平衡便受到破坏，溶解占优势。
其原因是氯离子能优先地有选择地吸附在钝化膜上，把氧原子排挤掉，然后和钝化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物，结果在新露出的基底金属的特定点上生成小蚀坑（孔径多在20～30μm），这些小蚀坑称为孔蚀核，亦可理解为蚀孔生成的活性中心。
氯离子的存在对金属的钝态起到直接的破坏作用。
（二）预防措施1、《固定式压力容器安全技术监察规程》（TSG-R7004-2009）中规定不锈钢与碳钢、低合金钢分开存放。
热裂纹的主要产生原因及预防措施
一、什么是热裂纹热裂纹是在高温和熔池凝固过程中产生的裂纹，是焊接过程中最常见的裂纹类型，从低碳钢、低合金高强度钢，到奥氏体不锈钢、铝合金和镍基合金等都有产生焊接热裂纹的可能。
热裂纹最常见于焊缝中心，属于结晶裂纹，其形成过程主要与低熔点共晶物和拉应力有关。
二、影响热裂纹的主要因素1、焊缝金属的化学成分焊缝金属中C、S、P、Cu、Zn等低熔点元素及其化合物较多时，会促使形成热裂纹。
在焊缝凝固过程期间，这些低熔点物质容易在焊缝中央聚集偏析，当焊缝边缘结晶凝固时，焊缝中心晶粒间杂质仍处于液态膜状态，在焊缝收缩产生的应力作用下产生裂纹。
2、焊缝横截面形状当焊缝深度比宽度大时，会使凝固颗粒增长垂直于焊接中心，容易产生热裂纹，特别是高熔深的埋弧焊和药芯焊丝气保焊用于厚板窄间隙焊接时更容易发生。
建议焊道宽深比（焊缝宽度/焊缝深度）在1~1.4之间有利于提高抗裂性。
此外，凹形焊缝比凸形焊缝更容易产生裂纹，而高电压、焊接速度过快是凹形焊缝的主要成因，应尽量避免。
3、焊接应力焊件刚性大，装配和焊接时产生较大的焊接应力，会促使形成热裂纹。
三、预防热裂纹的主要措施1、冶金控制方面（1）控制焊缝中有害杂质含量严格限制母材和焊接材料中的C、P、S等有害杂质含量。
（2）改善焊缝结晶组织碳钢和低合金钢主要通过向焊缝添加某些合金元素,如Mo、V、Ti等，以改变结晶组织形态，细化晶粒从而提高抗裂性。
不锈钢则通过加入Cr、Mo等铁素体形成元素，使焊缝中形成适量铁素体，以减少P、S等有害元素在晶界上的分布，同时细化晶粒，从而有效防止裂纹产生。
（3）限制稀释率对于一些易于向焊缝转移某些有害杂质的母材，焊接时必须尽量减少稀释率，如开大坡口、减小熔深、堆焊隔离层等，尤其是中碳钢、高碳钢以及异种金属焊接时。
2、应力控制方面（1）选择合理的接头形式（2）确定合理的焊接顺序总体原则是尽量使大多数焊缝在较小的刚度条件下焊接，避免焊接结构产生较大的拘束应力。
浅谈低碳钢的焊接性与焊接缺陷的预防措施
浅谈低碳钢的焊接性与焊接缺陷的预防措施
低碳钢是一种碳含量较低的钢材，具有良好的可焊性和可铸性。
低碳钢的焊接性好，
适合多种焊接方法，如电弧焊、氩弧焊、电阻焊等。
焊接过程中可能会出现一些焊接缺陷，例如焊接裂纹、气孔、夹渣等，这些缺陷会降低焊缝的强度和耐久性。
为了确保焊接质量，需要采取一些预防措施。
焊接前应对低碳钢进行预处理。
预处理可以包括除锈、清洁和预热。
除锈可以采用机
械除锈或化学除锈的方式，以去除钢材表面的氧化物和杂质。
清洁可以采用酸洗或溶剂清
洗的方法，以去除钢材表面的油脂和污垢。
预热可以通过加热钢材至一定温度，以降低焊
接应力和改善焊接性能。
焊接过程中应选择合适的焊接方法和焊接参数。
不同的焊接方法适用于不同的焊接材
料和厚度，因此应根据具体情况选择合适的焊接方法。
在选择焊接参数时，应考虑钢材的
硬度、厚度和焊接位置等因素，以确保焊接质量和焊缝的均匀性。
焊接过程中应控制焊接温度和焊接速度。
焊接温度过高会导致钢材的烧结和变形，焊
接温度过低则容易造成焊接缺陷。
焊接速度过快会导致焊接不充分，焊接速度过慢则容易
产生夹渣和气孔。
在焊接过程中应控制好焊接温度和焊接速度，以保证焊接质量。
焊接后应对焊缝进行检测和修复。
通过非破坏检测方法，如超声波检测、射线检测和
磁粉检测等，对焊缝进行检测，以发现焊接缺陷。
如果发现焊接缺陷，应及时进行修复，
以提高焊接质量和焊缝的强度。
低温焊接奥氏体钢的预热措施
低温焊接奥氏体钢时，预热是一种重要的工艺措施，可以有效地预防淬硬和焊接裂纹的产生。
以下是一些有效的预热措施：
1. 选择合适的预热温度：预热温度应根据具体的钢种和焊接工艺来确定。
一般来说，奥氏体钢的预热温度应高于其相变温度，通常在200℃~300℃之间。
2. 均匀预热：预热时应使整个焊接区域均匀升温，避免出现温差过大的现象。
可以采用分段预热的方法，即先对焊缝两侧进行预热，然后再对焊缝进行预热。
3. 使用预热设备：预热设备可以提供均匀、稳定的加热效果，使预热更加高效。
常用的预热设备包括电阻焊机、感应焊机等。
4. 保持预热温度：预热过程中应保持恒温，避免温度波动过大。
可以采用加热元件或传感器来监控预热温度，确保预热温度稳定。
5. 充分焊接：在预热和焊接过程中，应保持适当的焊接速度和电流密度，避免过度焊接和热影响区过大。
通过以上预热措施，可以有效地预防奥氏体钢在低温焊接过程中出现淬硬和焊接裂纹的问题。
浅谈低碳钢的焊接性与焊接缺陷的预防措施
浅谈低碳钢的焊接性与焊接缺陷的预防措施低碳钢是一种常见的金属材料，具有良好的可焊性，被广泛应用于各种工程领域。
低碳钢在焊接过程中也存在着一些焊接缺陷，这对于焊接工艺的选择和焊接质量的保障都提出了一定的要求。
本文将围绕低碳钢的焊接性和焊接缺陷的预防措施展开讨论，旨在为相关从业人员提供一些有益的参考。
一、低碳钢的焊接性低碳钢是指碳含量较低的钢材，通常含碳量在0.04%~0.30%之间。
由于其低碳含量，低碳钢具有良好的可塑性和可焊性，能够适应各种焊接工艺的要求。
常见的低碳钢有Q235、Q195等，这些钢材在焊接过程中往往能够产生较好的焊接效果。
低碳钢的焊接性主要表现在以下几个方面：1. 良好的熔透性：低碳钢的熔透性较好，熔池形成较快，热影响区较小，有利于焊接过程的控制；2. 易于塑性变形：低碳钢的塑性较好，能够适应各种焊接形式和工艺的要求，能够满足不同焊接接头的需要；3. 低碳化倾向小：低碳钢在焊接后不易产生碳化物，从而能够减少焊接缺陷的产生。
低碳钢在工程领域中广泛应用于各种焊接结构中，能够满足焊接工艺的要求，提高焊接质量和效率。
二、低碳钢的焊接缺陷及预防措施1. 气孔气孔是指焊缝中由气体造成的孔隙，严重影响焊接接头的质量和性能。
在低碳钢焊接中，气孔的产生主要与以下几个因素有关：（1）焊接材料的质量不良，含氧量较高，易形成气体；（2）焊接工艺的不当，焊接电流和电压设置不合理，引起气体逸出；（3）焊接环境的不洁净，杂质和污染物易引起气孔的产生。
为了预防气孔的产生，可以采取一定的措施：2. 焊接裂纹（1）焊接应力层积较大，易引起焊接接头的变形和裂纹的产生；（2）焊接的温度梯度较大，热影响区的组织和性能发生变化，易造成裂纹的产生；（1）控制焊接应力，采用适当的焊接工艺和序列，减少应力的层积；（3）采用预热和后热处理工艺，改善焊接接头的组织和性能，减少焊接裂纹的产生。
3. 焊接变形（2）采用适当的焊接温度和热输入，减少热影响区的变形和偏移；。
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。
Q235低碳钢与1Cr18Ni9Ti不锈钢焊接缺陷控制
工作研究Q235低碳钢与1Cr18Ni9Ti不锈钢焊接缺陷控制蒙 华（贵州航空职业技术学院，贵州 贵阳 550009）摘 要：随着加工制造业的飞速发展，钢结构在各行各业广泛的应用，随着使用环境不同对钢结构的坚固耐用性要求也在不断提高，新型材料的不断出现并运用到钢结构建筑中，例如不锈钢、铝及铝合金、复合材料等。
而结构件的成形过程离不开焊接加工工艺，异种金属的焊接是金属焊接加工中工艺最复杂、焊接缺陷不易控制。
现围绕某机械设备上配件摆动支座进行讨论，所用的材料为Q235（碳钢）与1Cr18Ni9Ti（奥氏体不锈钢）的两种材料的异种焊接，我们需要找到这两种材料的焊接方法以及焊接零件与组件设计要求，其中还需要考虑生产的效率，焊接的是Q235与1Cr18Ni9Ti两种材料的异种焊接，所以为了保证焊接的质量，我们通过了对两种材料焊接性能和焊接特点进行了认真的分析和研究，通过合理的焊接工艺及焊后检测，制定了具体、完整的焊接工艺参数，检查两种钢材焊接后能否满足构件的使用要求。
并制定解决焊接缺陷的合理方案。
关键词：焊接性；气孔；裂纹；缺陷未来在越来越多的行业中都会使用到异种金属连接技术，这对于我国制造业的发展以及国民经济的建设来说都是至关重要的。
同时，由于异种金属在许多方面都存在不同，比如金属的物理性能，金属的力学性能以及使用过程中的化学性能等，所以如果依然采用传统的焊接方式以及焊接工艺进行加工，那么必然会在加工过程中遇到许多的问题，最终生产得到的产品也无法符合使用的需要，异种金属连接结构通常使用的环境具有复杂性，如温度高、压力大、存在腐蚀性介质的环境中。
故而研究异种材料之间的连接具有重大的工程实用意义。
1 常见的焊接缺陷及防止在焊接的过程中出现的金属不连续，金属连接存在问题以及金属致密性不足等情况都属于焊接缺陷。
通常情况下，焊缝的缺陷包含以下几种类型：1.1气孔这种焊接缺陷主要是由于熔池中的气泡在凝固的过程中没有完全排除导致的，这种焊接问题会导致后续产品使用过程中出现应力集中，具体的应对措施以及预防措施介绍如下：（1）不使用药皮剥落、开裂、变质、偏心和焊芯锈蚀的焊条，焊条和焊剂应按照规程要求进行烘。
浅议奥氏体不锈钢管的焊接缺陷分析及预防措施
浅议奥氏体不锈钢管的焊接缺陷分析及预防措施[摘要]针对奥氏体型不锈钢管焊接中出现的焊接缺陷，分析了其形成原因。
并根据其焊接缺陷产生的原因结合自己焊接教学和实际操作情况给出了相应的防止措施。
[关键词]奥氏体不锈钢；接缺陷产生的原因；预止措施随着我国石油企业的不断发展，建立起许多大型贮油库、气库等，由于输送介质有特殊性要求．需用大量使用具有抗腐蚀性较强的不锈钢材质的管道。
为确保油气管道的能够持久、安全的运行，需对油气管道焊接工艺、参数选择及其焊接缺陷的分析，下面作以简单的浅议。
不锈钢按正火状态下钢的组织状态，划分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和奥氏体一铁素体型不锈钢等。
下面从奥氏体不锈钢管性能进行分析。
一、奥氏体不锈钢的金属性能(一)不锈钢的性能(焊接有关的物理性能)1.不锈钢的热导率低于碳钢，尤其是奥氏体不锈钢的热导率，约为碳钢的1/3。
2.不锈钢的电阻率高，尤其是奥氏体不锈钢的电阻率，约为碳钢的5倍。
3.奥氏体不锈钢的线膨胀系数比碳钢约大50%，马氏体不锈钢和铁素体不锈钢的线膨胀系数大体上与碳钢相等。
4.奥氏体不锈钢的密度大于碳钢，马氏体不锈钢和铁素体不锈钢的密度稍小于碳钢。
5.奥氏体不锈钢没有磁性，马氏体不锈钢和铁素体不锈钢有磁性。
(二) 奥氏体不锈钢管力学性能(1Cr18Ni9Ti管为例)不锈钢力学性能(三)奥氏体不锈钢管的焊接性能奥氏体不锈钢塑性和韧性很好，具有良好的焊接性，焊接时一般不需要采取特殊的焊接工艺措施。
(四)奥氏体不锈钢管焊接工艺性能1.焊接开始时，不要在焊件上随便引弧，以免损伤焊件表面，影响耐腐蚀性。
2.由于奥氏体不锈钢的电阻大，焊接时产生的电阻热也大，所以同样直径的焊丝，焊接电流值应比低碳钢焊丝小20%左右。
3.焊接过程中，采用小电流、快焊速。
一次焊成的焊缝不宜过宽，最好不超过焊丝直径的3倍。
4.多层多道焊时，每焊完一道要彻底清除氧化渣，并控制道间温度，等到前道焊缝冷却到60℃以下时再焊接下一道。
焊工高级习题(附参考答案)
焊工高级习题（附参考答案）一、单选题（共32题，每题1分，共32分）1.下列哪种焊缝不需要经过焊接工艺评定合格就可以进行焊接（）。
A、与受压元件相焊的焊缝B、受压元件的定位焊缝C、支耳垫板与支耳D、受压元件表面的堆焊正确答案：C2.不易淬火钢的热影响区中综合力学性能最好的区域是（）A、正火区B、过热区C、部分重结晶区D、再结晶区正确答案：A3.压力容器产品最终热处理按下面哪个厚度（）A、裙座厚度20mmB、封头压型前厚度42mmC、筒体上焊接的接管壁厚最厚为60mmD、筒体厚度36mm正确答案：C4.用E5015焊条焊接时，焊机应选用（）A、BX3-300B、BX-330C、MZ-1000D、ZXG-300正确答案：D5.按照TSG Z6002《特种设备焊接操作人员考核细则》规定Cr含量≥5%的CrMo钢、铁素体钢、马氏体钢材料代号为FeIII，下面不属于FeIII 类的是（）A、1Cr5MoB、06Cr13C、12Cr13D、12CrMo正确答案：D6.按照NB/T47014-2011，做一个38mm厚的Q345R的焊接工艺评定，理化试验项目至少应包括（）A、拉伸、弯曲、晶间腐蚀B、拉伸、弯曲、冲击C、拉伸、弯曲、硬度D、拉伸、弯曲、化学分析正确答案：B7.按照NB/T47016-2011制作产品焊接试件，普通碳钢、低合金钢一般要求理化试验项目至少为（）A、拉伸、弯曲、化学分析B、拉伸、弯曲、硬度C、拉伸、弯曲、冲击D、拉伸、硬度、冲击正确答案：C8.焊接重要的结构时，要求焊芯中磷的含量小于( )A、0. 3%B、0.0003C、0.004D、0. 04%正确答案：B9.下列钢中，具有良好焊接性能的是( )。
A、20CrB、09MnVC、20MnVBD、40Cr正确答案：B10.焊接电弧的温度是指电弧弧柱中心的温度。
A、弧柱后方B、弧柱根部C、弧柱中心D、弧柱前方正确答案：C11.Q345R与S30403相焊，下列焊材中不推荐使用的是（）。
焊接裂纹产生原因及防治措施
焊接裂纹就其本质来分，可分为热裂纹、再热裂纹、冷裂纹、层状撕裂等。
下面仅就各种裂纹的成因、特点和防治办法进行具体的阐述。
1．热裂纹在焊接时高温下产生的，故称热裂纹，它的特征是沿原奥氏体晶界开裂。
根据所焊金属的材料不同（低合金高强钢、不锈钢、铸铁、铝合金和某些特种金属等），产生热裂纹的形态、温度区间和主要原因也各不相同。
目前，把热裂纹分为结晶裂纹、液化裂纹和多边裂纹等三大类。
1）结晶裂纹主要产生在含杂质较多的碳钢、低合金钢焊缝中（含S，P，C，Si 缝偏高）和单相奥氏体钢、镍基合金以及某些铝合金焊缝中。
这种裂纹是在焊缝结晶过程中，在固相线附近，由于凝固金属的收缩，残余液体金属不足，不能及时添充，在应力作用下发生沿晶开裂。
防治措施：在冶金因素方面，适当调整焊缝金属成分，缩短脆性温度区的范围控制焊缝中硫、磷、碳等有害杂质的含量；细化焊缝金属一次晶粒，即适当加入Mo、V、Ti、Nb等元素；在工艺方面，可以通过焊前预热、控制线能量、减小接头拘束度等方面来防治。
2）近缝区液化裂纹是一种沿奥氏体晶界开裂的微裂纹，它的尺寸很小，发生于HAZ近缝区或层间。
它的成因一般是由于焊接时近缝区金属或焊缝层间金属，在高温下使这些区域的奥氏体晶界上的低熔共晶组成物被重新熔化，在拉应力的作用下沿奥氏体晶间开裂而形成液化裂纹。
这一种裂纹的防治措施与结晶裂纹基本上是一致的。
特别是在冶金方面，尽可能降低硫、磷、硅、硼等低熔共晶组成元素的含量是十分有效的；在工艺方面，可以减小线能量，减小熔池熔合线的凹度。
3）多边化裂纹是在形成多边化的过程中，由于高温时的塑性很低造成的。
这种裂纹并不常见，其防治措施可以向焊缝中加入提高多边化激化能的元素如Mo、W、Ti等。
2、再热裂纹通常发生于某些含有沉淀强化元素的钢种和高温合金（包括低合金高强钢、珠光体耐热钢、沉淀强化高温合金，以及某些奥氏体不锈钢），他们焊后并未发现裂纹，而是在热处理过程中产生了裂纹。
不锈钢与碳钢手工焊如何防止裂纹
２０ ０ ６年 第 １ 期
农 业 机械 化 与 电气 化
一 ／一
用 秀 海 （ 宁省农业职业技术学院， 辽 辽宁 铁岭 １２０） １００
在化 工容器 生产中 ，经常 遇到奥 氏 体 不锈钢 与低碳 钢的复合焊 接。由于这 两 种钢 的 热 嘭 胀 系 数 、液 态 流 动 性 及 化 学 成 分不 同 ， 接 时 容 易产 生 裂 纹 。 践 焊 实 证明 ， 如果工艺选择和操 作手法正确 ， 裂 纹 是 可 以 防 止的 。
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围 ２ 窄焊 缝 多层 堆 焊示 意 图
维普资讯
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５ 一 ８
农 业机 械 化 与 电气 化
２０ ０ ６年 第 １ 期
多在 焊 缝 中 间 产 生 裂 缝 。 因 搭 接 焊 缝 主 理 适 当 增 加 堆挥 县 次 一 要 承 受 陌块 板 的 横 向 拉 力 。由 于 奥 氏 体 ２５ 对接复合焊缝臻 怍方法 ：平板 对接 ． 不锈钢 与低碳钢熔化 后 ，其中一 些杂 质 复合悍缝的 组对如匿 １廊 示 ，定 ｆ焊 时 子 ＝ 立 极 易形成低熔点的 共晶体 ，这 些低熔点 焊缝长室不小 于 ２ ０舢Ｔ、 蛔 １ 擘 １ ２ｒ ｍ 的 共 晶 体 多处 于 焊 缝 中 心 （ 当熔 池 在 水 宣 的 １ ｒ８ ９ 与 辋 同 擘爱 的 Ｑ２ ５ Ｃ ｌＮｉＴｉ ３ 平位置时尤其如此 ） 当复合焊 缝两侧 已 对 接 时 采取 如 图 ４辟 示 的 三 瞑 四 遒 焊 缝 ， ＝ 经凝固时 ，中间部 分低熔点共 晶体还是 焊 接 ， 一 层 与 表 面 三 、 层 采 取 直 线 运 第 四 液 态 ，液 态 金 属 的 结 合 力 远 小 于 已 经 凝 条 方 法 ， 二 层 采 用小 “ ” 运 条 方 洼 ． 第 之 亨 固 的 两 僦 金 属 收 缩 应 力 ， 因 此 沿 晶 界 被 速变比 其他曝次稍慢 些 ，能充分 与两溅 拉 开 形 成 裂 纹即 热 裂 纹 。 这 种 裂 纹 往 往 熔 融 。 另 外 ． 应 注意 ： 还 是穿透性的 ， 影响极大 。采用上述 先熔敫 层过 渡层 ，使低碳钢掺 人不锈钢 的数 量碍到限制 ， 稀释 作用” 抗裂性 能就 即。 ， 碳 钢 ‘ ’ … ｊ 一 增 强 了 。 二一 ，不 锈 锇 （） ３ 低碳钢中铁素 体较 多， 定比 例 一 ｊ ． 的铁素体与奥 氏体 组织结合 形成双相组 织 ． 对阻止 睡氏体组织结晶枝 状增长 、 这 图 ４ 对 接 焊 道 排 列 偏 忻 聚 集 的 倾 向而 产 生 的 热 裂 缝 很 右 益 （ ） 二 层 撰 怍 运 条 至 坻 碳 她 时 １第 处 另 外 ， 如果 铁 素体 在 奥 氏 体 中 含 量 过 多 又 会使 焊 缝 变 脆 ，在 焊 后 容 易 使 焊 缝 停 留时 间 比 不锈 钢 侧遁 些 （ ） 面焊缝 第三道 运条 比 第四遵 ２表 在 外应 力作 用下裂开 ， 延迟裂缝 ” 即。 。即 使 采用双相组织焊条 ，仍应尽量限 制低 要 快 些 ， 目的 使 靠 近 低 碳 钢 侧 的 焊 缝 比 另 一 侧 窄 些 ，尽 量 减 少 低 碳 钢 熔 人 复 合 碳 钢 渗 入 复 合焊 缝 的 容 量 。 焊 条在 各 层焊 道 中具 体操 作 见 图 ３ ， 焊 缝 隙 的 比 （ ） 面 焊 缝 需 要 清 根 时 ， 以 用碳 ３反 可 低碳 钢 在搭接 上 部时操 作 手 法 如 图 ３ ａ 弧 气 刨 风 力可 稍 大 些 ， 度 也 要 比 平 常 速 所示。反之 ， 见图 ３ 。操作时应 注意 ： ｂ 快 些 。清理 熔 渣 要 彻 底 ， 尽量 限 制悍 缝 混 入碳的机会 。反面焊 接仍可 用正 面方法。 ２６ 火 口裂 缝 的 防 止 ． （） １ 定位 焊缝 熄弧 池 不饱满 时极 易 产 生 火 口 裂 纹 ，操 作 时 注 意 在 熄 弧 的 最 后 熔 池 中心 将 焊 条 原地 旋 转 一 周 （ 约 ２ 大 ｓ后 ． 向 不 锈 钢 侧熄 弧 。 ） 移 （ ） 缝 最 后 收 弧 ： 论 在焊 缝 两 端 ２悍 无 或 中 间 熄 弧 ，都 不 能 采 用 焊 碳 钢 种 多 Ｂ 次 灭 弧 补 给 方 法 。 因 为 这 种 方 法 极 易 造 成 熄 弧 熔 池 形 成 夹 渣 、缩 孔 与 气 泡 等 缺 普 陷 ， 从 最 后 一 个 熔 池 中心 ＿ 始 ， 条 至 应 开 运 距离 约等＿一个焊条 直径＿ ． ｊ ＿ ＝ 十 『 ： ｝ ０专 外逐渐扩大旋转 两周 （ ｔ 时 ｎ约 １ ） ， 后 顿 ｓ 来 路 移 至 原 处 旋 转 一 周 （ 转 直 径 等 ＿ 旋 Ｉ ： 焊 条直 径 ）最 后移 向不锈钢 铡 ， ， 果断 熄 ｂ 弧 。上述熄弧方法可 以使最后熔 池比较 图 ３ 焊 条 在 各 屡 焊 道 中操 作示 意 图 饱满 ，移至不锈钢 侧熄 弧使熔 池与 不锈 ① 每层悍道要 清理干净 ，再进 行其 钢 测 悍 缝 冷 却 收 缩 基 本 一 致 ，这 咩 就 避 他层焊接。 免 了 火 口裂 缝 的 产 生 。 用 上 述 方 法 焊 接 多种 厚 度 ｌ—８系 ８ ② 盖面时焊可稍 作往复斜 向两侧运 条方法 ，以适 当加 宽悍缝并 与其它层焊 列 的 奥 氏 体 不 锈 钢 与 低碳 钢 复 合 焊 缝 ， 缝结合光滑平整。 焊 后 经 表 面 检 查 无 裂 缝 等 缺 陷 ，达 到 要 （０ ５ ２ ’ ） ２ ０ －１－ ０ ③ 如果 搭接板较厚时 ，仍按 上述原 求 。
2022年特种设备焊接作业《焊机操作工》安全生产模拟考试题(二)
2022年特种设备焊接作业《焊机操作工》安全生产模拟考试题（一）姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________1、（判断题）有再热裂纹倾向的焊接接头应在焊接及热处理后各进行一次表面无损检测。
A、正确B、错误正确答案：错误2、（判断题）对同一检测工件，一般不应混用不同类型的渗透检测剂。
A、正确B、错误正确答案：错误3、（判断题）双丝埋弧焊主要应用于低生产率对接焊缝的焊接。
A、正确B、错误正确答案：错误4、（判断题）当焊接容器和管道进行气压试验时，可以敲击和修补缺陷。
A、正确B、错误正确答案：错误5、（判断题）耐热钢材料的后热应在焊接完成后立即进行，管道焊接完成后能立即进行焊后热处理时可不进行后热。
A、正确B、错误正确答案：错误6、（判断题）由于锌的蒸发会破坏氩气的保护效果，所以钨极氩弧焊焊接黄铜时，应选用较大的喷嘴孔和氩气流量。
A、正确B、错误正确答案：错误7、（判断题）TSGZ6002-2010《特种设备焊接操作人员考核细则》中规定：管材角焊缝试件焊接操作技能考试时，可在管－板角焊缝试件与管－管角焊缝试件中任选一种。
A、正确B、错误8、（判断题）《特种设备安全法》规定，特种设备生产、经营、使用单位应当按照安全管理要求向特种设备检验、检测机构及其检验、检测人员提供特种设备相关资料和必要的检验、检测条件，并对资料的真实性负责。
A、正确B、错误正确答案：错误9、（判断题）不锈钢中的铬是提高抗腐蚀性能的最主要的合金元素之一。
A、正确B、错误正确答案：错误10、（判断题）TSGZ6002-2010《特种设备焊接操作人员考核细则》中规定：板材对接焊缝试件、管材对接焊缝试件和管板角接头试件，分为带衬垫和不带衬垫两种。
（）A、正确B、错误正确答案：错误11、（判断题）《特种设备安全法》规定，特种设备出现故障或者发生异常情况，特种设备使用单位应当对其进行全面检查，消除事故隐患，方可继续使用。
焊接产生的裂纹、夹杂和夹渣及防止措施
1.气孔、夹杂和夹渣及防止措施（1）气孔焊接时，熔池中的气体在固体时能逸出二残留下来所形成的空穴成为气孔。
气孔是一种常见的焊接缺陷，分为焊接内部气孔和外部气孔。
气孔有圆形、椭圆形、虫形、针状形和密集型等多种，气孔的存在不但会影响焊缝的致密度，而且将减少焊缝的有效面积，降低焊缝的力学性能。
产生原因：焊件表面和坡口出有油、锈、水分等污物存在；焊条药条药皮受潮，使用前没有烘干；焊接电流太小或焊接速度太快；电弧过长或偏吹，熔池保护效果不好，空气侵入熔池；焊接电流过大，焊条发红、药皮提前脱落，失去保护的作用；运条方法不当，如收弧动作太快，易产生缩孔，接头引弧动作不正确，易产生密集气孔等。
防止措施：焊前将坡口两侧20~30mm范围内的油污、锈、水分清除干净；严格地按焊条说明书规定的温度和时间烘培；正确地选择焊接工艺参数，正确操作；尽量采用短弧焊接，野外施工要有防风设施；不允许使用失效的焊条，如焊芯锈蚀，药皮开裂、剥落，偏心度过大等。
（2）夹杂和夹渣夹杂时残留在焊缝金属中由冶金反映产生的非金属夹杂和氧化物。
夹渣时残留在焊缝中的熔渣。
夹渣可以分为点状夹渣和条状夹渣两种。
夹渣削弱了焊缝的有效断面，从而降低了焊缝的力学性能，夹渣还会引起应力集中，容易使焊接结构在承载时遭受破坏。
产生原因：焊接过程中层间清渣不净；焊接电流太小；焊接速度太快；焊接过程操作不当；焊接材料与母材料化学成分匹配不当；坡口设计加工不合适等。
防止措施：选择脱渣性能好的焊条；认真地清除层间熔渣；合理地选择焊接参数；调整焊条角度和运条方法。
2. 裂纹产生的原因及防止措施裂纹按其产生的温度和时间的不同分为冷裂纹、热裂纹和再热裂纹；按其产生的部位不同分为纵裂纹、横裂纹、焊根裂纹、弧坑裂纹、熔合线裂纹及热影响区裂纹等。
裂纹时焊接结构中最危险的一种缺陷，甚至可能引起严重的生产事故。
（1）热裂纹焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区间所产生的焊接裂纹成为热裂纹。
熔焊原理复习题答案
熔焊原理题库一、填空题1．焊缝成形系数大时，形成热裂纹的倾向（小）。
2．珠光体耐热钢与低合金结构钢焊接时应根据( 珠光体耐热钢 )选择焊后热处理温度。
3．奥氏体钢、奥氏体高温合金、铝合金和铜合金等焊接时形成的焊接裂纹，一般均属于（热裂纹）性质。
4．碳钢或低合金钢焊缝中含硫量偏高时，会形成( FeS )，并与铁作用形成熔点只有998 ºC的低熔共晶。
5．低碳钢焊缝区的显微组织是( 铁素体 )加少量珠光体。
6．一般要求焊接熔渣的熔点比焊缝金属的熔点低( 200～450 ºC )。
7．焊条药皮中加入一定量的合金元素，有利于焊缝金属( 脱氧 )并补充合金元素，以得到满意的机械性能。
8．焊缝金属的脱氧过程是由先期脱氧、( 沉淀脱氧 )、( 扩散脱氧 )种方式构成，贯穿于焊接化学冶金的全过程。
9．焊缝中的偏析主要有宏观偏析、微观偏析、( 层状偏析 )三种形式。
10．焊接接头中，最薄弱的区域是( 熔合 )区和( 过热 ) 区。
11．短断多层焊适用于焊接( 过热倾向大而又容易淬硬 )的金属。
12．手工电弧焊时，熔化焊条的主要热量是( 电弧热和电阻 )热，熔化母材的主要热量是电弧热。
13．焊条电弧焊时焊缝金属的保护属于( 渣—气联合 )保护。
14．熔渣在焊接过程中的主要作用有( 机械保护作用 ) 、改善焊接工艺性能作用及冶金处理作用。
15．焊接过程中铁锈比较严重时易产生( 氢 )气孔和( 一氧化碳 )气孔。
16．改善焊接热影响区的性能要从选材和( 控制热输入 )过程入手。
17．铜、铝及合金焊接时产生的气孔主要是( 氢 )气孔。
18．斜Y坡口焊接裂纹试验时，一般认为只要裂纹总长小于焊缝长度的( 20% ) ，在实际生产中就不致发生裂纹。
19．晶间腐蚀的实质是( 晶间贫铬 )，不锈钢产生晶间腐蚀的“危险温度区”是( 450-850ºC )。
20．铝及铝合金焊条电弧接时最好采用( 直流反接 )进行焊接。
浅谈低碳钢的焊接性与焊接缺陷的预防措施
浅谈低碳钢的焊接性与焊接缺陷的预防措施低碳钢是含碳量较低的钢材，通常碳含量在0.05%~0.25%之间。
因为其含碳量较低，使得低碳钢具有很好的焊接性能。
在低碳钢的焊接过程中，仍然会出现一些焊接缺陷，如焊接裂纹、气孔、夹渣等问题。
为了保证焊接质量，需要进行相应的预防措施。
要注意低碳钢焊接的预热和焊后热处理。
低碳钢在焊接过程中易产生硬化现象，导致焊接缺陷的产生。
为了减少这种硬化现象，可以采取预热和焊后热处理的措施。
预热可以提高焊接金属的温度，减少焊接应力，降低硬化程度；焊后热处理可以通过加热和冷却过程，使焊接部位的组织和力学性能恢复到接近原有材料的状态。
要选择合适的焊接材料和焊接工艺。
低碳钢焊接一般选择相应的焊芯，焊接材料的选择要与基体材料相匹配，确保焊接接头的强度和韧性。
焊接工艺的选择也很重要，包括焊接电流、焊接速度、焊接面准备等。
合理选择焊接材料和工艺可以有效减少焊接缺陷的产生。
还需要注意焊接过程中的气氛和保护措施。
在焊接低碳钢时，要保持焊接部位的气氛稳定，尽量减少氧、氮等有害气体的含量。
可以采用保护气体焊接、药芯焊丝和保护工件等措施，减少气孔和氧化等缺陷的产生。
焊接人员要掌握良好的焊接技术。
焊接人员的技术水平对焊接质量有着重要的影响。
要熟悉焊接工艺规程，掌握正确的焊接方法，熟练运用焊接设备，保证焊接接头的质量。
低碳钢具有良好的焊接性能，但在焊接过程中仍然需要注意一系列的预防措施。
通过合适的预热和焊后热处理、选择合适的焊接材料和工艺、保持焊接气氛稳定以及掌握良好的焊接技术，可以有效预防低碳钢焊接缺陷的产生，提高焊接质量。
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２００９年第１０期
技术创新
低碳钢与奥氏体不锈钢焊接裂纹的预防措施
张 运 祥 ① 王 勇 ① 张 利 红 ②
（ ① 中 原 油 田 采 油 四 厂 ② 中 原 油 田 第 八 社 区 ）
摘 要 本文针对低碳钢与奥氏体不锈钢焊接接头易产生裂纹的问题，从力学性能指标、裂纹产生机理方面进行了剖析，并对解 决裂纹缺陷提出了整改措施。
（２）焊接接头的塑性和韧性降低，导致焊接接头产生裂纹。焊 接Ｑ２３５钢与１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢时，在熔合区出现脆性层，其原因有： ①在焊接时，由于熔池边缘ห้องสมุดไป่ตู้属的温度较低，流动性较差，使熔化的 母材金属和填充材料不能充分混合，其结果是在Ｑ２３５钢一侧的焊缝
金属中，Ｑ２３５钢的成分所占比例较大，而且越靠近熔合线，母材所 占比例越大。这样，在碳素钢母材一侧的熔和区金属中，容易形成与 焊缝金属内部成分不同的脆性层，脆性层的宽度为０．２ｍｍ～０．６ｍｍ。 ②由于Ｑ２３５钢含碳量比１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢高，合金元素含量较少，因 而使得Ｑ２３５钢对焊缝金属的稀释作用较强，使熔和区的脆性层中含 铬、镍量减少，形成组织为高硬度的马氏体，造成脆性增加，塑性和 韧性下降。
下一次ＱＣ小组活动的主攻方向：①针对操作间内进出油系统， 电伴热带进行定型化；②炉整体外包装结构一直沿用为长方形体，拟 研究圆柱形体、分体式等结构；③改进操作空间小，维护不方便等。
作者简介 季亚林，江苏石油勘探局油田建设处金洪工程公司。 （收稿日期：２００９·０８·０１）
（１）物理性能，１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢与Ｑ２３５钢相比：①低的热导 率，不到碳钢的１／３倍。②高的电阻率，为碳钢的近５倍。③大的线膨 胀系数，比碳钢高４０％左右。
（２）１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢与Ｑ２３５钢化学成分的比较，见表１。
从表１中可以看出：两种金属的化学成分存在着较大的差异， １Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ奥氏体不锈钢中不但含有较高的合金元素，而且含碳量也 比Ｑ２３５钢低６０％左右。当两种金属焊接时，Ｑ２３５钢就会对焊接接头 进行稀释，造成焊接接头的组织成分分布不均匀。
（３）１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢与Ｑ２３５钢力学性能的比较，见表２。
从表２中可以看出１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢与Ｑ２３５钢的力学性能相差较 大，焊接时就会存在一定的困难，焊接接头就会出现应力分布不均匀 的现象。 ２ 裂纹产生的机理
（１）补焊时，由于时间太紧，开的坡口小，造成焊 接接头中熔 入过多的Ｑ２３５钢成分，熔入的母材对焊缝金属有稀释的作用，使焊 缝中的奥氏体形成元素的含量减少，出现了淬硬的马氏体组织，导致 焊缝产生裂纹。焊缝的稀释程度主要取决于母材金属的熔入量，即 “熔合比”。异种金属焊接时应尽量减小熔合比。因为，熔和比越 小，焊缝金属中填充材料占的比例就越大，可有效地防止裂纹产生。
（２）采用过渡层。焊接Ｑ２３５钢与１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢时，可先用 含铬、镍量高的Ａ３０７或Ａ３０２焊条在Ｑ２３５钢的坡口表面上堆焊一层， 然后再选用Ａ１０２焊条将过渡层与１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢焊接。这样，不但 脱碳层区域变小了，而且也减小了熔合比，降低了焊缝产生裂纹的可 能性。
（３）严格控制冷却速度，降低焊缝产生裂纹的可能性。由于 在 站内补焊时管线内还有水，冷却速度很快，在热影响区产生很大的焊 接 应 力 ， 造 成 了 焊 接 接 头 的 焊 趾 处 出 现 了 裂 纹 。 在 Ｑ２３５钢管 与 １Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢闸门焊接时，要先把水排掉，再对碳钢一侧预热 １５０℃左右后再进行焊接。尽量采用小规范焊接，焊后还要用毛毡等 覆盖焊缝，达到缓冷的目的，使焊接应力在缓冷过程中能充分消除。
４ 结论
实践证明，在正确选择坡口型式、坡口尺寸以及正确的焊接方法 的情况下，选用Ａ３０７焊条焊接或选择先用Ａ３０７焊条在碳钢一侧堆焊 一层后再用Ａ１０２焊条焊接，所得到的焊缝都能达到质量要求。
（收稿日期：２００９·０７·１７）
苏油田４５台真空炉，按单台维修费用２０００元，返修率４０％计算，年可 节约：４５×４０％×２０００＝３６０００元。
关键词 异种钢的焊接 裂纹 膨胀系数
在油田采油厂采注聚站内，有奥氏体不锈钢阀门直接与低碳钢管 焊接的情况。由于管内的介质为腐蚀性的聚合物，管线内的压力又 高，高达２２ＭＰａ，焊缝长时间受高压、腐蚀介质的作用，有十几道焊 缝在靠近碳钢的一侧出现了裂纹，若不能及时补焊，不仅浪费能源， 恶化环境，而且还会给原油生产带来很大的影响。 １ 低碳钢和奥氏体不锈钢在物理、化学和力学性能上的差异
（３）在焊接Ｑ２３５钢与１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ奥氏体不锈钢时，由于不锈钢 的线膨胀系数、电阻率都比低碳钢大，而热导率又比低碳钢小，焊接 后焊缝内部会产生很大的热应力，当热应力值超过焊缝金属的强度极 限时，就会沿熔合线产生裂纹。
３ 预防裂纹的方法和措施
（ １） 严 格 控 制 焊 缝 的 熔 合 比 。 实 践 证 明 ， 在 Ｑ２３５钢 与 １Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ奥氏体不锈钢焊接时，焊缝熔合比控制在３０％以下，能有 效防止母材金属对焊缝金属的稀释作用。主要是通过选择焊接方法、 坡 口 形 式 、 坡 口 大 小 和 填 充 材 料 ， 来 控 制 熔 合 比 。 对 Ｑ２３５钢 与 １Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢焊缝进行补焊时，由于条件的限制，在选择焊条电 弧焊的前提下，就应该选择Ａ３０７焊条，Ｕ型坡口或大Ｖ型坡口，并且 坡口两侧５０ｍｍ都要清理干净，焊接后得到的焊缝组织为５％的铁素体 和奥氏体的双相组织，使得焊缝金属的抗裂性能显著提高。
（２）间接经济效益：随着真空炉外包装质量的进一步完善，减 少了不足与缺陷，用户使用真空炉将变得更加轻松、方便。对于同为 高效、安全等多项创新点的真空炉来讲，增加了利售的筹码，潜在的 市场价值是很可观的。
８ 总结经验及下一步工作计划
经过小组成员的共同努力，六次ＱＣ活动已经结束，这个过程成 功实现了四项改进：①采用推拉门，结构形式较为简单，易拆装、方 便炉体维修，解决了真空炉门易损坏的通病。②炉前烟箱部位焊缝为 零，减少了焊接与外表处理的过程，解决了以前真空炉烟箱处理难的 问题。③真空炉防雨、防水、排污效果进一步完善，基本解决水易
进、水难排、污不尽的毛病。④完成真空炉外侧商标、文字喷漆，美 观大方，能够突出真空炉形象，为走进区域外市场打下基础。当然在 这个过程中，仍然存在着诸多不足之处。如：①烟箱前部的整体性改 进，增加了加工工艺的难度，使得组装速度变慢；②外包装材料的选 取受到限制，在加热炉某些特殊部位，既要考虑美观，又要注重耐高 温性能；③对ＱＣ活动的内涵认识不深，需进一步加强学习、提高。