大角焊缝裂纹

大型储罐大角焊缝焊接裂纹

摘要：裂纹是焊接件中最常见的一种严重缺陷。在焊接应力及其他致脆因素共同作用下，焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙。它具有尖锐的缺口和大的长宽比的特征。在大型储罐焊接中储罐角焊缝产生的裂纹尤为明显特别。

本文从三个方面分析产生此类问题产生的原因。

第一：下料卷制壁板

国内大型储罐常见类型为10万方，由于储罐容积大，因此在制作安装此类储罐过程中采用三辊卷板机或是四辊卷板机卷制壁板，由于卷板机所能卷制最大壁板厚度为50mm,因此在施工现场卷制过程中所有钢板弧度并不是一次成型，现场卷板是通过四次卷板成型，制作好胎架来保证卷板的弧度，以此来消除卷板后带来的应力集中问题。

第二：现场焊接强行组对

由于储罐现场组对过程中，储罐基础存在一定的偏差，现场罐底板基础不平整，因此在组对边缘板时，采用楔子将边缘板垫起，调整到同一平面点焊，当现场安装到第三带壁板时进行储罐大角焊缝的焊接，由于基础存在问题，在边缘板四周采用了大量的楔子将边缘板垫起后进行大角焊缝焊接，在焊接完后未进行二次灌浆找平基础的情况将楔子去除，产生一个较大的拉力，这已经远远超出角焊缝的承受能力，当现场焊接完成后，由于未能及时的进行储罐的二次灌浆工作，导致储罐大角焊缝应力全部集中在第一带壁板每道立缝与边缘板的焊接处，在此时由于滚板产生的应力及强行组对产生的

应力导致裂纹产生。

第三：焊接管理不到位

由于大型储罐壁板为12MnNiVR的合金板，现场采用低氢型焊条焊接必须加温至125度至150度，才能保证焊接质量，焊接过程中溶于焊缝金属内的氢向热影响区扩散、偏聚，特别是在容易启裂的三轴拉应力集中区富集，引起氢脆，即降低金属在开裂位置（或裂纹前端）的临界应力，当此处的局部应力超过此临界应力时，就造成开裂。这种裂纹的形成有明显的时间延迟的特征，其原因在于氢扩散富集需要时间(孕育期)。产生此种裂纹的条件是存在着氢和对氢敏感的组织，同时又有较大的拘束应力。因此，它常产生在严重应力集中的焊件根部和缝边，以及过热区。现场对与焊接质量控制把关不严，造成大角焊缝开裂。

针对以上三个方面的原因，对于现场滚板下料问题，在卷制钢板过程中，必须充分完整的释放钢板应力，保证钢板弧度的同时，确保钢板应力已经全部释放完毕。现场严禁强行组对焊接，必须在有条件的情况下才能焊接，加强现场的焊接管理。