所有钢材常见缺陷及原因
钢构件中常见缺陷的种类及产生的原因
钢构件中常见缺陷的种类及产生的原因一、钢焊缝中常见缺陷及产生的原因1、外观缺陷(1)咬边:由于焊接参数选择不当,或操作方法不正确,沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷。
(2)焊瘤:焊接过程中,熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上所形成的金属瘤。
(3)、凹坑:焊后在焊缝表面或焊缝背面形成的低于母材表面的局部低洼部分。
(4)、未焊满:由于填充金属不足,在焊缝表面形成的连续或断续的沟槽。
(5)、烧穿:焊接过程中,熔化金属自坡口背面流出,形成穿孔的缺陷。
(6)、其他表面缺陷①表面成形不良②错边③塌陷④弧坑⑤焊接变形2、气孔:焊接时,熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴。
气孔可分为密集气孔、条虫状气孔和针状气孔等。
3、夹渣:焊后残留在焊缝中的焊渣。
4、焊接裂纹: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。
5、未焊透:焊接时接头根部未完全熔透的现象,对对接焊缝也指焊缝深度未达到设计要求的现象。
6.未熔合:熔焊时,焊道与母材之间或焊道与焊道之间,未完全熔化结合的部分,电阻点焊指母材与母材之间未完全熔化结合的部分。
二、铸件中常见缺陷及产生的原因序缺陷名称缺陷特征1 气孔在铸件内部、表面或近于表面处,有大小不等的光滑孔眼,形状有圆的、长的及不规则的,有单个的,也有聚集成片的。
颜色有白色的或带一层暗色,有时覆有一层氧化皮。
2 缩孔在铸件厚断面内部、两交界面的内部及厚断面和薄断面交接处的内部或表面,形状不规则,孔内粗糙不平,晶粒粗大。
3 疏松在铸件内部微小而不连贯的缩孔,聚集在一处或多处,晶粒粗大,各晶粒间存在很小的孔眼,水压试验时渗水。
4 密集气孔在铸件内部或表面形状不规则的孔眼。
孔眼不光滑,里面全部或部分充塞着熔渣。
5 热裂在铸件上有穿透或不穿透的裂纹(注要是弯曲形的),开裂处金属表皮氧化。
6 冷裂在铸件上有穿透或不穿透的裂纹(主要是直的),开裂处金属表皮氧化。
各种缺陷的分析及产生原因
锻造成形过程中的缺陷及其防止方法一、钢锭的缺陷钢锭有下列主要的缺陷:(1)缩孔和疏松钢锭中缩孔和疏松是不可避免的缺陷,但它们出现的部位可以控制。
钢锭中顶端的保温冒口,造成钢液缓慢冷却和最后凝固的条件,一方面使锭身可以得到冒口中钢液的补缩,另一方面使缩孔和疏松集中于此处,以便锻造时切除。
(2)偏析钢锭中各部分化学成分的不均匀性称为偏析。
偏析分为枝晶偏析和区域偏析两种,前者可以通过锻造以及锻后热处理得到消除,后者只能通过锻造来减轻其影响,使杂质分散,使显微孔隙和疏松焊和。
(3)夹杂不溶于金属基体的非金属化合物称为夹杂。
常见的夹杂如硫化物、氧化物、硅酸盐等。
夹杂使钢锭锻造性能变化,例如当晶界处低熔点夹杂过多时,钢锭锻造时会因热脆而锻裂。
夹杂无法消除,但可以通过适当的锻造工艺加以破碎,或使密集的夹杂分散,可以在一定程度上改善夹杂对锻件质量的影响。
(4)气体钢液中溶解有大量气体,但在凝固过程中不可能完全析出,以不同形式残存在钢锭内部。
例如氧与氮以氧化物、氮化物存在,成为钢锭中夹杂。
氢是钢中危害最大的气体,它会引起“氢脆”,使钢的塑性显著下降;或在大型锻件中造成“白点”,使锻件报废。
(5)穿晶当钢液浇注温度较高,钢锭冷却速度较大时,钢锭中柱状晶会得到充分的发展,在某些情况下甚至整个截面都形成柱状晶粒,这种组织称为穿晶。
在柱状晶交界处(如方钢锭横截面对角线上),常聚集有易熔夹杂,形成“弱面”,锻造时易于沿这些面破裂。
在高合金钢锭中容易遇到这种缺陷。
(6)裂纹由于浇注工艺或钢锭模具设计不当,钢锭表面会产生裂纹。
锻造前应将裂纹消除,否则锻造时由于裂纹的发展导致锻件报废。
(7)溅疤当钢锭用上注法浇注时,钢液冲击钢锭模底而飞溅到钢锭模壁上,这些附着的溅沫最后不能和钢锭凝固成一体,便成溅疤。
溅疤锻造前必须铲除,否则会形成表面夹层。
二、轧制或锻制的钢材中的缺陷轧制或锻制的钢材中往往存在如下缺陷:(1)裂纹和发裂裂纹是由于钢锭缺陷未清除,经过轧制或锻造使之进一步发展造成的。
所有钢材常见缺陷及原因
钢材常见缺陷及原因、圆钢1划伤特征:一般呈直线型沟痕,可见沟底,长度由肉眼刚刚可见到几毫米不等,长度自几毫米至几米不等,可断续分布,也可能通长分布。
原因:导卫表面不光滑,有毛刺或磨损严重;滚动导轮不转或磨损严重;翻钢板表面不光滑刮伤;在运输过程中辊道盖板等刮伤。
2折叠特征:沿轧制方向呈直线状分布,外形似裂纹,边缘有时呈锯齿状,连续或断续分布,深浅不一,内有氧化铁皮,在横断面上看,一般呈折角。
原因:前某一道次出耳子;前某道次产生划伤、轴错、轧槽损坏或磨损严重、飞边等;原料表面有尖锐棱角或裂纹。
3结疤特征:一般呈舌形或指甲形,宽而厚的一端和基体相连;有时其外形呈一封闭的曲线,嵌在钢材表面上。
原因:前一孔型轧槽损坏破损或磨损严重;外界金属落在轧件上被带入孔型,压入钢材表面;前一道次轧件表面有深度较大的凹坑。
4耳子特征:出现于成品的两旁辊缝处,呈平行于轴线的突起条状。
有两侧耳子、单侧耳子、全长出耳、局部出耳和周期出耳等。
原因:孔型设计不良,宽展估计过小;成品前料型高度较大;成品孔辊缝小;终轧温度低,宽展增加;成品导板安装不正、尺寸大或磨损严重;横梁或导板盒松动;轧槽更换错误或轧机轴承损坏。
5弯曲特征:有头部弯曲、局部弯曲、全长弯曲等。
原因:出口导卫安装过高或过低;温度不均;上下辊径差过大;冷床不平,成品在冷床上排列不齐,移动速度不一致,翻钢设备不良;冷却水分布不均匀,成品冷却不均;精整操作不良。
6翘皮特征:呈鱼鳞状或分层翘起的薄皮,大部分是生根的,也有不生根的。
原因:导卫装置加工或安装不良,围盘有尖锐棱角,刮伤了轧件表面,再轧后,引起翘皮;输送辊道表面粗糙,刮起伤了轧件表面,再轧后造成翘皮;轧件带有薄耳子;轧槽磨损严重,轧件在孔型内打滑;连铸坯内部有较大的皮下气泡,轧后破裂形成翘皮。
7表面夹杂特征:一般呈点状、条状或块状分布,其颜色有暗红、暗黄、灰白等,机械地粘结在成品表面上,不易剥落,且有一定的深度。
钢铁材料常见缺陷及其产生原因
钢铁材料常见缺陷及其产生原因引言钢铁材料是工业生产中常用的材料之一,具有良好的力学性能和耐久性。
然而,由于制造过程中的各种因素,钢铁材料往往会出现一些缺陷。
本文将介绍钢铁材料常见的缺陷,探讨其产生的原因,并提出相应的解决方案。
一、气孔气孔是钢铁材料中常见的缺陷之一。
它们是由于熔体中的气体无法完全排除而形成的孔洞。
气孔的出现会降低钢铁材料的强度和韧性,导致材料易于断裂。
产生原因气孔的产生主要与以下几个因素有关:1.气体残留:在钢铁制造过程中,熔体中的气体不能完全排除,导致气孔的形成。
2.不良包壳材料:在铸造过程中使用的包壳材料可能含有化学成分,当熔体进入包壳时,会释放出气体并形成气孔。
3.渣浆不均匀:如果熔体中的渣浆没有均匀分布,会导致气孔的形成。
解决方案为了减少气孔的产生,可以采取以下措施:1.加强熔体的搅拌:通过加大搅拌力度,可以促使气体顺利排除。
2.选择合适的包壳材料:使用不含有气体产生物质的包壳材料,可以减少气孔的形成。
3.控制渣浆成分:保证渣浆成分的均匀分布,可以防止气孔的出现。
二、夹杂物夹杂物是钢铁材料中常见的缺陷之一。
它们是由于在钢铁制造过程中,杂质无法被完全排除而形成的。
夹杂物会降低钢铁材料的力学性能和耐蚀性,影响其使用寿命。
产生原因夹杂物的产生主要与以下几个因素有关:1.不纯净原材料:如果原材料中存在杂质,这些杂质可能无法被完全去除,从而形成夹杂物。
2.冶炼过程不当:在冶炼过程中,温度、压力等因素的控制不当会导致夹杂物的形成。
3.金属液流动不畅:如果金属液的流动不畅,如存在死角、漩涡等情况,会导致夹杂物的形成。
解决方案为了减少夹杂物的产生,可以采取以下措施:1.选择优质原材料:使用净化程度高的原材料,能够有效降低夹杂物的含量。
2.控制冶炼参数:严格控制冶炼过程中的温度、压力等参数,确保金属的纯净度。
3.优化液流动态:通过改善冶炼设备的结构和增加搅拌力度,可以改善金属液的流动状态,减少夹杂物的形成。
钢筋施工常见六大焊接缺陷及预防(干货)
钢筋施工常见六大焊接缺陷及预防(干货)钢筋工程是工程建设过程中的关键工程,钢筋工程通常包括钢筋制作,绑扎与安装,钢筋焊接等工序,其中钢筋焊接质量对钢筋工程的质量有直接影响.总结了作业时常出现的六大焊接缺陷,快来看看你是否都能完美避开(是时候检验大家伙真正的技术了)?一、外观缺陷外观缺陷(表面缺陷)是指不用借助于仪器,从工件表面可以发现的缺陷.常见的外观缺陷有咬边、焊瘤、凹陷及焊接变形等,有时还有表面气孔和表面裂纹.单面焊的根部未焊透等.A、咬边是指沿着焊趾,在母材部分形成的凹陷或沟槽,它是由于电弧将焊缝边缘的母材熔化后没有得到熔敷金属的充分补充所留下的缺口.➤➤产生咬边的主要原因:是电弧热量太高,即电流太大,运条速度太小所造成的.焊条与工件间角度不正确,摆动不合理,电弧过长,焊接次序不合理等都会造成咬边.直流焊时电弧的磁偏吹也是产生咬边的一个原因.某些焊接位置(立、横、仰)会加剧咬边.咬边减小了母材的有效截面积,降低结构的承载能力,同时还会造成应力集中,发展为裂纹源.➤➤咬边的预防:矫正操作姿势,选用合理的规范,采用良好的运条方式都会有利于消除咬边.焊角焊缝时,用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬边.B、焊瘤➤➤焊缝中的液态金属流到加热不足未熔化的母材上或从焊缝根部溢出,冷却后形成的未与母材熔合的金属瘤即为焊瘤.焊接规范过强、焊条熔化过快、焊条质量欠佳(如偏芯),焊接电源特性不稳定及操作姿势不当等都容易带来焊瘤.在横、立、仰位置更易形成焊瘤.焊瘤常伴有未熔合、夹渣缺陷,易导致裂纹.同时,焊瘤改变了焊缝的实际尺寸,会带来应力集中.管子内部的焊瘤减小了它的内径,可能造成流动物堵塞.➤➤防止焊瘤的措施:使焊缝处于平焊位置,正确选用规范,选用无偏芯焊条,合理操作.C、凹坑凹坑指焊缝表面或背面局部的低于母材的部分.➤➤凹坑多是由于收弧时焊条(焊丝)未作短时间停留造成的(此时的凹坑称为弧坑),仰立、横焊时,常在焊缝背面根部产生内凹.凹坑减小了焊缝的有效截面积,弧坑常带有弧坑裂纹和弧坑缩孔.➤➤防止凹坑的措施:选用有电流衰减系统的焊机,尽量选用平焊位置,选用合适的焊接规范,收弧时让焊条在熔池内短时间停留或环形摆动,填满弧坑.D、未焊满➤➤未焊满是指焊缝表面上连续的或断续的沟槽.填充金属不足是产生未焊满的根本原因.规范太弱,焊条过细,运条不当等会导致未焊满.未焊满同样削弱了焊缝,容易产生应力集中,同时,由于规范太弱使冷却速度增大,容易带来气孔、裂纹等.➤➤防止未焊满的措施:加大焊接电流,加焊盖面焊缝.E、烧穿烧穿是指焊接过程中,熔深超过工件厚度,熔化金属自焊缝背面流出,形成穿孔性缺.➤➤焊接电流过大,速度太慢,电弧在焊缝处停留过久,都会产生烧穿缺陷.工件间隙太大,钝边太小也容易出现烧穿现象.烧穿是锅炉压力容器产品上不允许存在的缺陷,它完全破坏了焊缝,使接头丧失其联接飞及承载能力.➤➤防治措施:选用较小电流并配合合适的焊接速度,减小装配间隙,在焊缝背面加设垫板或药垫,使用脉冲焊,能有效地防止烧穿.F、其他表面缺陷:(1)成形不良焊缝的外观几何尺寸不符合要求.有焊缝超高,表面不光滑,以及焊缝过宽,焊缝向母材过渡不圆滑等.(2)错边两个工件在厚度方向上错开一定位置,它既可视作焊缝表面缺陷,又可视作装配成形缺陷.(3)塌陷单面焊时由于输入热量过大,熔化金属过多而使液态金属向焊缝背面塌落,成形后焊缝背面突起,正面下塌.(4)表面气孔及弧坑缩孔(5)各种焊接变形如角变形、扭曲、波浪变形等都属于焊接缺陷O角变形也属于装配成形缺陷.二、气孔和夹渣A、气孔气孔是指焊接时,熔池中的气体未在金属凝固前逸出,残存于焊缝之中所形成的空穴.其气体可能是熔池从外界吸收的,也可能是焊接冶金过程中反应生成的.气孔的分类气孔从其形状上分,有球状气孔、条虫状气孔;从数量上可分为单个气孔和群状气孔.群状气孔又有均匀分布气孔,密集状气孔和链状分布气孔之分.按气孔内气体成分分类,有氢气孔、氮气孔、二氧化碳气孔、一氧化碳气孔、氧气孔等.熔焊气孔多为氢气孔和一氧化碳气孔.气孔的形成机理常温固态金属中气体的溶解度只有高温液态金属中气体溶解度的几十分之一至几百分之一,熔池金属在凝固过程中,有大量的气体要从金属中逸出来.当凝固速度大于气体逸出速度时,就形成气孔.产生气孔的主要原因母材或填充金属表面有锈、油污等,焊条及焊剂未烘干会增加气孔量,因为锈、油污及焊条药皮、焊剂中的水分在高温下分解为气体,增加了高温金属中气体的含量.焊接线能量过小,熔池冷却速度大,不利于气体逸出.焊缝金属脱氧不足也会增加氧气孔.气孔的危害气孔减少了焊缝的有效截面积,使焊缝疏松,从而降低了接头的强度,降低塑性,还会引起泄漏.气孔也是引起应力集中的因素.氢气孔还可能促成冷裂纹.防止气孔的措施❶清除焊丝,工作坡口及其附近表面的油污、铁锈、水分和杂物.❷采用碱性焊条、焊剂,并彻底烘干.❸采用直流反接并用短电弧施焊.❹焊前预热,减缓冷却速度.❺用偏强的规范施焊.B、夹渣夹渣是指焊后溶渣残存在焊缝中的现象.夹渣的分类❶金属夹渣:指钨、铜等金属颗粒残留在焊缝之中,习惯上称为夹钨、夹铜.❷非金属夹渣:指未熔的焊条药皮或焊剂、硫化物、氧化物、氮化物残留于焊缝之中.冶金反应不完全,脱渣性不好.夹渣的分布与形状有单个点状夹渣,条状夹渣,链状夹渣和密集夹渣.夹渣产生的原因►坡口尺寸不合理;►坡口有污物;►多层焊时,层间清渣不彻底;►焊接线能量小;►焊缝散热太快,液态金属凝固过快;►焊条药皮,焊剂化学成分不合理,熔点过高;►钨极惰性气体保护焊时,电源极性不当,电、流密度大,钨极熔化脱落于熔池中.►手工焊时,焊条摆动不良,不利于熔渣上浮.可根据以上原因分别采取对应措施以防止夹渣的产生.夹渣的危害点状夹渣的危害与气孔相似,带有尖角的夹渣会产生尖端应力集中,尖端还会发展为裂纹源,危害较大.三、裂纹焊缝中原子结合遭到破坏,形成新的界面而产生的缝隙称为裂纹.A、裂纹的分类▲根据裂纹尺寸大小,分为三类:(1)宏观裂纹:肉眼可见的裂纹.(2)微观裂纹:在显微镜下才能发现.(3)超显微裂纹:在高倍数显微镜下才能发现,一般指晶间裂纹和晶内裂纹.▲从产生温度上看,裂纹分为两类:(1)热裂纹:产生于Ac3线附近的裂纹.一般是焊接完毕即出现,又称结晶裂纹.这种二裂纹主要发生在晶界,裂纹面上有氧化色彩,失去金属光泽.(2)冷裂纹:指在焊毕冷至马氏体转变温度M3点以下产生的裂纹,一般是在焊后一段时间(几小时,几天甚至更长)才出现,故又称延迟裂纹.▲按裂纹产生的原因分,又可把裂纹分为:(1)再热裂纹:接头冷却后再加热至500~700℃时产生的裂纹.再热裂纹产生于沉淀强化的材料(如含Cr、Mo、V、Ti、Nb的金属)的焊接热影响区内的粗晶区,一般从熔合线向热影响区的粗晶区发展,呈晶间开裂特征.(2)层状撕裂主要是由于钢材在轧制过程中,将硫化物(MnS)、硅酸盐类等杂质夹在其中,形成各向异性.在焊接应力或外拘束应力的使用下,金属沿轧制方向的杂物开裂.(3)应力腐蚀裂纹:在应力和腐蚀介质共同作用下产生的裂纹.除残余应力或拘束应力的因素外,应力腐蚀裂纹主要与焊缝组织组成及形态有关.B、裂纹的危害尤其是冷裂纹,带来的危害是灾难性的.世界上的压力容器事故除极少数是由于设计不合理,选材不当的原因引起的以外,绝大部分是由于裂纹引起的脆性破坏.热裂纹(结晶裂纹)(1)结晶裂纹的形成机理热裂纹发生于焊缝金属凝固末期,敏感温度区大致在固相线附近的高温区,最常见的热裂纹是结晶裂纹,其生成原因是在焊缝金属凝固过程中,结晶偏析使杂质生成的低熔点共晶物富集于晶界,形成所谓"液态薄膜",在特定的敏感温度区(又称脆性温度区)间,其强度极小,由于焊缝凝固收缩而受到拉应力,最终开裂形成裂纹.结晶裂纹最常见的情况是沿焊缝中心长度方向开裂,为纵向裂纹,有时也发生在焊缝内部两个柱状晶之间,为横向裂纹.弧坑裂纹是另一种形态的,常见的热裂纹.热裂纹都是沿晶界开裂,通常发生在杂质较多的碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢等材料气焊缝中.(2)影响结晶裂纹的因素❶合金元素和杂质的影响碳元素以及硫、磷等杂质元素的增加,会扩大敏感温度区,使结晶裂纹的产生机会增多.❷冷却速度的影响冷却速度增大,一是使结晶偏析加重,二是使结晶温度区间增大,两者都会增加结晶裂纹的出现机会.❸结晶应力与拘束应力的影响在脆性温度区内,金属的强度极低,焊接应力又使这飞部分金属受拉,当拉应力达到一定程度时,就会出现结晶裂纹.(3)防止结晶裂纹的措施❶减小硫、磷等有害元素的含量,用含碳量较低的材料焊接.❷加入一定的合金元素,减小柱状晶和偏析.如铝、锐、铁、镜等可以细化晶粒.❸采用熔深较浅的焊缝,改善散热条件使低熔点物质上浮在焊缝表面而不存在于焊缝中.❹合理选用焊接规范,并采用预热和后热,减小冷却速度.❺采用合理的装配次序,减小焊接应力.再热裂纹(1)再热裂纹的特征❶再热裂纹产生于焊接热影响区的过热粗晶区.产生于焊后热处理等再次加热的过程中.❷再热裂纹的产生温度:碳钢与合金钢550~650℃奥氏体不锈钢约300℃.❸再热裂纹为晶界开裂(沿晶开裂).❹最易产生于沉淀强化的钢种中.❺与焊接残余应力有关.(2)再热裂纹的产生机理再热裂纹的产生机理有多种解释,其中模形开裂理论的解释如下:近缝区金属在高温热循环作用下,强化相碳化物(如碳化铁、碳化饥、碳化镜、碳化错等)沉积在晶内的位错区上,使晶内强化强度大大高于晶界强化,尤其是当强化相弥散分布在晶粒内时,阻碍晶粒内部的局部调整,又会阻碍晶粒的整体变形,这样,由于应力松弛而带来的塑性变形就主要由晶界金属来承担,于是,晶界应力集中,就会产生裂纹,即所谓的模形开裂.(3)再热裂纹的防止❶注意冶金元素的强化作用及其对再热裂纹的影响.❷合理预热或采用后热,控制冷却速度.❸降低残余应力避免应力集中.❹回火处理时尽量避开再热裂纹的敏感温度区或缩短在此温度区内的停留时间.冷裂纹(1)冷裂纹的特征❶产生于较低温度,且产生于焊后一段时间以后,故又称延迟裂纹.❷主要产生于热影响区,也有发生在焊缝区的.❸冷裂纹可能是沿晶开裂,穿晶开裂或两者混合出现.❹冷裂纹引起的构件破坏是典型的脆断.(2)冷裂纹产生机理❶淬硬组织(马氏体)减小了金属的塑性储备.❷接头的残余应力使焊缝受拉.❸接头内有一定的含氢量.含氢量和拉应力是冷裂纹(这里指氢致裂纹)产生的两个重要因素.一般来说,金属内部原子的排列并非完全有序的,而是有许多微观缺陷.在拉应力的作用下,氢向高应力区(缺陷部位)扩散聚集.当氢聚集到一定浓度时,就会破坏金属中原子的结合键,金属内就出现一些微观裂纹.应力不断作用,氢不断地聚集,微观裂纹不断地扩展,直致发展为宏观裂纹,最后断裂.决定冷裂纹的产生与否,有一个临界的含氢量和一个临界的应力值,当接头内氢的浓度小于临界含氢量,或所受应力小于临界应力时,将不会产生冷裂纹(即延迟时间无限长).在所有的裂纹中,冷裂纹的危害性最大.(3)防止冷裂纹的措施❶采用低氢型碱性焊条,严格烘干,在100~150℃下保存,随取随用.❷提高预热温度,采用后热措施,并保证层间温度不小于预热温度,选择合理的焊接规范,避免焊缝中出现洋硬组织.❸选用合理的焊接顺序,减少焊接变形和焊接应力.❹焊后及时进行消氢热处理.四、未焊透未焊透指母材金属未熔化,焊缝金属没有进入接头根部的现象.产生未焊透的原因(1)焊接电流小,熔深浅;(2)坡口和间隙尺寸不合理,钝边太大;(3)磁偏吹影响;(4)焊条偏芯度太大;(5)层间及焊根清理不良.未焊透的危害未焊透的危害之一是减少了焊缝的有效截面积,使接头强度下降.其次,未焊透焊透引起的应力集中所造成的危害,比强度下降的危害大得多.未焊透严重降低焊缝的疲劳强度.未焊透可能成为裂纹源,是造成焊缝破坏的重要原因.未焊透引起的应力集中所造成的危害,比强度下降的危害大得多.未焊透严重降低焊缝的疲劳强度.未焊透的防止使用较大电流来焊接是防止未焊透的基本方法.另外,焊角焊缝时,用交流代替直流以防止磁偏吹,合理设计坡口并加强清理,用短弧焊等措施也可有效防止未焊透的产生.五、未熔合未熔合是指焊缝金属与母材金属,或焊缝金属之间未熔化结合在一起的缺陷.按其所在部位,未熔合可分为坡口未熔合、层间未熔合、根部未熔合三种.产生未熔合缺陷的原因(1)焊接电流过小;(2)焊接速度过快;(3)焊条角度不对;(4)产生了弧偏吹现象;(5)焊接处于下坡焊位置,母材未熔化时已被铁水覆盖;(6)母材表面有污物或氧化物影响熔敷金属与母材间的熔化结合等.未熔合的危害未熔合是一种面积型缺陷,坡口未熔合和根部未熔合对承载截面积的减小都非常明显,应力集中也比较严重,其危害性仅次于裂纹.未熔合的防止采用较大的焊接电流,正确地进行施焊操作,注意坡口部位的清洁.六、其他缺陷(1)焊缝化学成分或组织成分不符合要求:焊材与母材匹配不当,或焊接过程中元素烧损等原因,容易使焊缝金属的化学成份发生变化,或造成焊缝组织不符合要求.这可能带来焊缝的力学性能的下降,还会影响接头的耐蚀性能.(2)过热和过烧:若焊接规范使用不当,热影响区长时间在高温下停留,会使晶粒变得粗大,即出现过热组织.若温度进一步升高,停留时间加长,可能使晶界发生氧化或局部熔化,出现过烧组织.过热可通过热处理来消除,而过烧是不可逆转的缺陷.(3)白点:在焊缝金属的拉断面上出现的象鱼目状的白色斑,即为自点F白点是由于氢聚集而造成的,危害极大.钢筋焊接技术包含多种类型,为加强建筑施工质量控制应当结合工程项目的具体情况对钢筋焊接技术进行合理应用,以保证整个建筑工程结构的稳定性和安全性,因此,盆友们在施工时一定多注意以上这些钢筋焊接缺陷.。
钢铁材料常见缺陷(图谱)及产生原因
科普知识钢铁材料常见缺陷(图谱)及产生原因我们在材料采购、生产加工以及试验检测过程中,经常发现材料中存在这样那样不同程度的缺陷,有的缺陷可能直接影响到使用。
为了进一步了解和识别缺陷成因及其对构件的影响,与大家共同学习,共同提高,第一部分为“钢铁材料常见缺陷及产生原因”; 第二部分为“缺陷图谱”;“图谱”部分是笔者多年收集、整理、编写而成,供大家参考。
(一)钢铁材料常见缺陷及产生原因型钢常见缺陷重轨常见缺陷线材常见缺陷中厚板常见缺陷热轧板(卷)常见缺陷冷轧板(卷)常见缺陷镀锌板(卷)常见缺陷镀锡板(卷)常见缺陷彩涂板(卷)常见缺陷硅钢产品常见缺陷露晶带钢表面上可看到隐约可见的晶粒。
(1)CA3线MgO底层含水率较高。
(2)带钢在CA3线过氢化或油污清洗不净。
(3)CB炉露点高。
保护气体中的含氧量高或含有水份。
(4)保护气体供给量不是。
(5)钢卷装CB炉前滞留时间长使MgO含水率增高。
(6)密封不严吸人空气。
二:缺陷图谱图1-8为弯曲试验缺陷,图9-21为拉伸断口图1:刮伤图2:角钢中夹渣分层图3:角钢夹渣分层图4:夹杂分层图5:气泡起层图6:三分层缺陷图7:气泡形成三分层图8:角钢上的缩管分层图9:结晶状断口和星状断口图10:全杯状断口和半杯状断口图11:菊花状断口和燕尾断口图12:燕尾断口和斜断口图13:中心增碳和心部增碳图14:心部增碳图15:表面增碳图16:结晶胎性断口和残余增碳图17:结晶胎性断口和残余缩孔断口图18:残余缩孔断口和残余缩孔图19:缩孔断口和缩孔横截面劈开成二半图20:缩孔断口图21:白点断口和劈开断口。
钢结构常见质量问题及防治措施
钢结构常见质量问题及防治措施一、钢材质量问题1、钢材表面裂纹、夹渣、分层、缺棱、结疤(重皮)、气泡、压痕(划痕)、氧化铁皮、锈蚀、麻点裂纹——钢材表面在纵横方向上呈现断断续续、形状不同的裂纹;夹渣——钢材内部有非金属物掺入;分层——在钢板的断面上出现顺钢板厚度方向分成多层;缺棱——沿钢材某侧面长度方向通长或局部出现缺少金属棱角,缺棱处表面较粗糙。
结疤(重皮)——钢材表面呈现局部薄皮状重叠;气泡——钢材表面局部呈现沙丘状的凸包;压痕——轧辊表面局部不平或有非轧件落入而经轧制后在钢材表面呈现的印迹,分布有一定规律性;氧化铁皮——钢材表面粘附着以铁为主的金属氧化物;锈蚀——钢材轧制后受潮氧化产生的氧化物;麻点——钢材表面呈凹凸不平的粗糙度,有局部的也有持续和周期性分布的。
【规范规定】《钢结构工程施工质量验收规范》G B50205条文规定:1、钢结构切割面或剪切面应无裂纹、夹渣、分层和大于1m m的缺棱。
2、钢结构端边或断口处不应有分层、夹渣等缺陷。
3、当钢材的表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时,其深度不得大于该钢材厚度负允许偏差值的1/2。
4、钢材表面的锈蚀等级应符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》G B8923规定的C级及C级以上。
5、矫正后的钢材表面,不应有明显的凹面或损伤,划痕深度不得大于0.5m m,且不应大于该钢材厚度负允许偏差的1/2。
《普通碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板》G B3274—2007条文规定:钢材表面不得有气泡、结疤、拉裂、折叠、夹杂和压入的氧化铁皮;【原因分析】1、产生裂纹的主要原因是钢材轧制冷却过程中产生应力而造成。
2、夹渣主要是锭胚粘有非金属夹杂物,在轧制时未脱落,也可能是在冶炼、烧铸过程中带入夹杂物,轧制后暴露出来的。
3、分层有两种情况,一种是非金属夹杂物存在于钢材内部,又称夹灰;另一种是厚度方向拉力不足,使用时造成的分层。
4、结疤中有较多的非金属夹杂物或氧化皮,不规则地分布在轧件上,而且局部与基本金属相连接。
钢的冶金缺陷
钢中常见的冶金缺陷钢中常见的冶金缺陷通常包括裂纹、重皮(结疤) 表面呈舌状或鱼鳞片的翘起薄片、.折叠、气泡、疏松、缩孔残余、非金属夹杂物、金属夹杂物、过烧、晶粒粗大等等。
下面举各例说明:H型钢的生产与其他型钢相比,不仅工艺复杂,技术要求也高。
由于H型钢的工艺环节多,生产过程中任一方面的工艺控制不当都会导致产品出现缺陷、瑕疵、严重者报废。
如不控制好,必将降低成才率,增加生产成本。
H型钢常见缺陷:1.弯曲(弯头)特征:型钢沿垂直或水平方向呈现不平直的现象称为弯曲,一般为镰刀形或波浪形,仅只头部的弯曲叫弯头。
产生原因:(1)轧机调整不当,轧辊倾斜或跳动,上、下辊径差大,造成速度差大。
(2)出口卫板安装不正确,卫板梁过低或过高。
(3)轧件温度不均匀,使金属延伸不一致。
(4)冷床拉钢小车不同步或滑轨不光滑。
(5)运输辊道速度过快,容易把钢材头部撞弯。
(6)矫直温度过高,冷却后容易产生弯曲。
(7)成品捆扎长短不齐较大。
在运输中装卸不当。
(8)堆垛时不按规定进行。
(9)锯片用的太老,也容易产生弯头。
2.形状不正特征:型钢断面几何形状歪斜不正,这类缺陷对不同品种各异,名称繁多。
如工槽钢的内并外斜,弯腰挠度,角钢顶角大、小腿不平等。
产生原因:(1)矫直辊孔型设计不合理。
(2)矫直机调整操作不当。
(3)矫直辊磨损严重。
(4)轧辊磨损或成品孔出口卫板安装不良。
3.结疤特征:型钢表面上的疤状金属薄块。
其大小、深浅不等,外形极不规则,常呈指甲状、鱼鳞状、块状、舌头状无规律地分布在钢材表面上,结疤下常有非金属夹杂物。
产生原因:由于钢坯未清理,使原有的结疤轧后仍残留在钢材表面上。
4.表面夹杂特征:暴露在钢材表面上的非金属物质称为表面夹杂,一般呈点状、块状和条状分布,其颜色有暗红、淡黄、灰白等,机械的粘结在型钢表面上,夹杂脱落后出现一定深度的凹坑,其大小、形状无一定规律。
产生原因:(1)钢坯带来的表面非金属夹杂物。
(2)在加热或轧制过程中,偶然有非金属夹杂韧(如加热炉的耐火材料及炉渣等),炉附在钢坯表面上,轧制时被压入钢材,冷却经矫直后部分脱落5.分层特征:此缺陷在型钢的锯切断面上呈黑线或黑带状,严重的分离成两层或多层,分层处伴随有夹杂物。
钢材表面缺陷
热轧产品质量要求
板形类 浪形 缺陷特征:主要集中在高强钢,一些结构钢和锅炉用钢 也有出现,2050、1580和1880都存在该缺陷 。 产生原因:1)单边浪,带钢宽度方向温度;精轧压下 系统单侧状态;粗轧来料。2)双边浪和中浪,板形控 制模型设定;带钢冷却不均匀;轧辊磨损(双边浪)。 整改对策:1)操作工人工干预;2)带钢温度均匀;3) 优化板形控制模型。
热轧产品质量要求
镰刀弯 缺陷特征:沿长度方向在板平面内旁弯,呈镰刀状 产生原因:1)存在内应力;2)矫直工艺不准确。 整改对策:1)优化轧线及层冷的冷却均匀性;2) 使用表面较好轧辊;3)优化矫直工艺参数。
热轧产品质量要求
钢板的表面质量要求
氧化铁皮类 氧化铁皮压入 缺陷特征:如下图,带状分布,有延伸 变形痕迹,钢卷下表居多
热轧产品质量要求
其它表面类 划伤 缺陷特征:如下图,缺陷在带钢表面呈 直线、沟槽状,全长全宽随机分布,一 般在下表面出现。任何钢种均可能发生。 产生原因:轧线区域板道有凸出物,或 死辊、被动辊与带钢表面摩擦。也不排 除厂外加工产生。 整改对策:每天和停机换辊的时候对轧 线板道进行检查确认。
热轧产品质量要求
产生原因:精轧轧破、甩尾后破碎物黏 着到卷取夹送辊、助卷辊等表面;夹送 辊、助卷辊材质不良(硬度低)。
整改对策:1)控制精轧轧破;2)保证 夹送辊、助卷辊等材质;3)发生轧破后 对夹送辊辊面进行确认和修磨。
热轧产品质量要求
非周期压痕 缺陷特征:如下图,缺陷呈凹坑状,在上 下表面任何部位均有可能出现,有时单个 出现,有时成簇出现,有时呈项链状延伸; 任何钢种均可能发生。
热轧产品质量要求
红铁皮
缺陷特征:如下图,一般红褐色,点状、条状或片状, 分布于整个钢带上,上下表都有可能发生,常见于特 殊钢种。 产生原因:硅含量高、板坯加热温度高。
一张图看懂钢材缺陷术语
一张图看懂钢材缺陷术语钢铁产品在加工制造过程中很容易出现一些缺陷,下面小编总结了一些常见的钢材缺陷术语及其可能产生原因和改善对策,大家一起来找找茬吧:1、圆度说明:圆形截面的轧材,如圆钢和圆形钢管的横截面上,各个方向上的直径不等。
2、形状(外形)不正确说明:轧材横截面几何外形歪斜,凹凸不平。
如六角钢的六边不等、角钢顶角大、型钢扭转等。
3、厚薄不均说明:钢板(或钢带)各部位的厚度不一样,有的两边厚而中间薄、有的边部薄而中间厚、也有的头尾差超过规定。
4、弯曲度说明:轧件在长度或宽度方向不平直,呈曲线状。
5、镰刀弯说明:钢板(或钢带)的长度方向在水平面上向一边弯曲。
6、瓢曲度说明:钢板(或钢带)在长度和宽度方向同时出现高低起伏的波浪现象,使其成为“瓢形”或“船形”。
7、扭转说明:条形轧件沿纵轴扭成螺旋状。
8、脱方、脱矩说明:方形、矩形截面的材料对边不等或截面的对角线不等。
9、拉痕(划道)说明:呈直线沟状,肉眼可见到沟底分布于钢材的局部或全长。
10、裂纹说明:一般呈直线状,有时呈Y形,多与拔制方向一致,但也有其他方向,一般开口处为锐角。
11、重皮(结疤)说明:表面呈舌状或鱼鳞片的翘起薄片:一种是与钢的本体相连结,并折合到表面上不易脱落;另一种是与钢的本体没有连结,但粘合到表面易于脱落。
12、折叠说明:钢材表面局部重叠,有明显的折叠纹。
13、锈蚀说明:表面天生的铁锈,其颜色由杏黄色到黑红色,除锈后,严重的有锈蚀麻点。
14、发纹说明:表面发纹是深度甚浅,宽度极小的发状细纹,一般沿轧制方向延伸形成细小纹缕。
15、分层说明:钢材截面上有局部的明显的金属结构分离,严重时则分成2~3层,层与层之间有肉眼可见的夹杂物。
16、气泡说明:表面无规律地分布呈圆形的大大小小的凸包,其外缘比较圆滑。
大部是鼓起的,也有的不鼓起而经酸洗平整后表面发亮,其剪切断面有分层。
17、麻点(麻面)说明:表面呈现局部的或连续的成片粗糙面,分布着外形不一、大小不同的凹坑,严重时有类似桔子皮状的,比麻点大而深的麻斑。
钢材表面7种常见缺陷问题的简析
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
钢材表面7 种常见缺陷问题的简析
1 裂纹缺陷特征:裂纹一般呈直线形,有时呈Y 形,其方向多与轧制方向一致,但也有其他方向,一般开口处为锐角。
产生原因:钢锭的皮下气泡、未清理的裂纹及非金属夹杂物等在轧制中破裂或延伸就形成裂纹,钢锭的内裂纹在轧制中扩大并暴露于表面也形成裂纹。
钢锭、钢坯加热不均或钢温过低及轧制不正确,各部分延伸宽展不一致,也会产生裂纹。
高碳钢及合金钢由于加热速度过快或冷却不当,也会产生裂纹。
2 划伤(划痕)缺陷特征:沿轧制方向上纵向的细长凹下缺陷,其形状和深浅、宽窄随产生的原因不同而异。
产生原因:它是由于钢材的氧化铁皮、金属颗粒或其它异物积聚在导卫装置内,与高温高速的轧件接触而刮伤,或由于导板安装不当及其异常损耗,保养不好等。
3 折叠缺陷特征:沿轧制方向与钢材表面有一定倾斜角、近似裂纹的缺陷称折叠,一般呈直线状,也有锯齿状,出现在钢材的局部或全长,深浅不一,内有氧化铁皮,有时也呈舌状,有规律连续分布在钢材表面上。
钢材表面局部重叠,有明显的折叠纹。
产生原因:钢材在锻、轧过程中产生的飞边、毛刺、皱折和尖锐棱角等,在继续轧制时压入金属内部,则形成折叠。
初轧时形成的耳子在轧制过程中被压倒也会形成折叠缺陷。
清理原料表面缺陷时,若深宽比不合适也会出现折叠缺陷。
4 耳子缺陷特征:在钢材表面上,与孔型开口处相对应的地方,出现顺轧制方向的凸起称为耳子,有的是单边的,有的是双边的,有的贯穿钢材全长,有的局部的。
耳子一般底宽顶窄,凸起宽度大而高度小。
钢热处理十种组织缺陷分析及对策
钢热处理十种组织缺陷分析及对策钢的力学性能、物理性能和化学性能决定钢的热处理组织。
正常组织赋予钢优异性能;组织缺陷恶化钢的性能,降低产品质量和使用寿命,甚至发生事故。
钢热处理主要有十种组织缺陷.分析原因,采取对第,有显著技术经济效益。
一、奥氏体晶粒粗大钢奥氏体晶粒定为13级,一级最粗,13 级最细。
晶粒愈细,强韧性愈佳,淬火得到隐晶马氏体;晶粒禽粗,强韧性愈差、脆性大,淬火得到粗马氏体。
实践证明.奥氏体形成后,随着温度升高和长时间保温,奥氏体晶粒急剧长大当加热温度一定时,快速加热奥氏体晶粒细小;慢速加热,奥氏体晶粒粗大奥氏体晶粒随钢中含C、Mn元素增加而增大,随钢中含W、Mo、V元素增加而细化。
钢最终淬火前未经预处理,奥氏体晶粒易粗化,淬火得到粗马氏体,强韧性低,脆性大。
晶粒粗化,降低晶粒之闻结合力,力学性能恶化。
对策——合理选择加热温度和保温时间。
加热温度过低,起始晶粒大,相转变缓慢;加热温度过高,起始晶粒细,长大倾向大,得到粗大奥氏体晶粒。
加热温度应按钢的临界温度确定,保温时间接加热设备确定。
合理选择加热速度,根据过热度对奥氏体形核率和长大速率影响规律,采用快速加热和瞬时加热方法细化奥氏体晶粒,如铅浴加热、盐浴加热、高频加热、循环加热、激光加热等。
淬火前预处理细化奥氏体晶粒,如正火、退火、调质处理等。
选用细晶粒钢和严格控温等措施。
二、残余奥氏体量过多钢件淬火后过冷奥氏体已转变成淬火马氏体.未完全转变者为残余奥氏体。
残余奥氏体在回火过程可部分转变成马氏体,但因材料与工艺不同,残余奥氏体可多可少保留在使用状态中。
保留少量残余奥氏体有利增加强韧性、松驰残余应力、延缓裂纹扩展、减少变形等。
但过量残余奥氏体将降低钢的硬度、耐磨性、疲劳强度、屈服强度、弹性极限和引起组织不稳定,导致使用时发生尺寸变化等不利因素。
园此,残余奥氏体含量不宜过多。
高合金钢中有大量降低Ms点的台金元素,会增加淬火钢残余奥氏体量,如高速钢淬火后残余奥氏体量高达50%以上;过高的淬火加热温度会使钢中C和合金元素大量溶入高温奥氏体中,提高了台金化奥氏体稳定性,不易发生马氏体相变,保留在淬火组织中,增加残余奥氏体量;等温淬火较普通淬火残余奥氏体量多;淬火冷却速度慢,残余奥氏体量多等。
所有钢材常见缺陷及原因
所有钢材常见缺陷及原因钢材是一种常用的金属材料,广泛应用于建筑、制造等领域。
然而,由于生产过程中的各种因素,钢材可能会出现各种缺陷。
以下是常见的钢材缺陷及其原因:1.气孔:气孔是在钢材中形成的空洞,通常由高温熔化过程中的气体造成。
这可能是由于钢材在熔化和凝固过程中产生的气体没有被完全排出。
2.夹杂物:夹杂物是在钢材中发现的杂质,如氧化物、硫化物、硅酸盐等。
这些杂质会降低钢材的强度和韧性,并可能导致断裂。
3.结晶偏析:在钢材中,存在着不同成分的偏析现象。
这是由于不同元素在熔融过程中的浓度差异所导致的。
结晶偏析可能导致钢材中局部区域的成分不均匀,从而降低材料的性能。
4.热裂纹:热裂纹是在钢材冷却过程中形成的裂纹,通常发生在高温的条件下。
这可能是由于钢材受到过快或不均匀的冷却导致的。
5.焊接缺陷:钢材在焊接过程中可能出现焊接缺陷,如焊缝内的气孔、夹杂物和裂纹。
这可能是由于焊接过程中的温度和应力造成的。
6.疲劳裂纹:疲劳裂纹是由于长期的应力加载和卸载造成的,通常在结构或机械部件中发现。
这可能是由于钢材的低韧性和高应力环境导致的。
7.化学成分偏差:钢材的化学成分对其性能有重要影响。
如果生产过程中的化学成分控制不当,可能会导致钢材的力学性能不稳定。
8.表面缺陷:钢材在加工、运输和存储过程中可能会出现表面缺陷,如划痕、凹痕和腐蚀。
这可能是由于人为因素、机械磨损或化学腐蚀造成的。
9.剥离:剥离是在钢材上发现的一种缺陷,表现为钢材表层的剥离或分离。
这可能是由于材料的粘结性能不足或加工过程中的热应力造成的。
10.形状缺陷:钢材的形状缺陷包括弯曲、弯曲和扭曲等问题。
这可能是由于生产过程中的机械应力和热应力引起的。
以上是常见的钢材缺陷及其原因。
这些缺陷可能会对钢材的性能产生负面影响,并可能导致结构不安全或使用寿命缩短。
因此,在钢材的生产、加工和使用过程中,需要严格控制这些缺陷的发生,并采取有效的措施来预防和修复这些缺陷。
第十三讲钢材常见质量问题及质量异议处理
第十三讲钢材常见质量问题及质量异议处理一、钢材的常见缺陷主要有三大类:1、表面质量缺陷2、内部质量缺陷3、外形尺寸缺陷二、表面质量缺陷1、表面裂纹:指钢材表面呈直线形的裂纹现象,一般应与锻造或轧制方向一致。
形成原因:主要是因为在加工(锻造、轧制、热处理调质)过程中因表面过烧、脱碳、疏松、变形和内应力过大以及表面硫、磷杂质含量较多而产生的发纹、热裂纹和冷裂纹。
表面裂纹可以通过肉眼观察、酸洗、磁粉探伤、着色检验和金相等方法检验出来。
在确认裂纹时,必须注意区分钢材表面的氧化皮本身质脆疏松经过轻微弯曲而呈现的裂纹,而钢材本身并没有裂纹。
2、重皮与折叠:钢材表面黏结的呈“舌状”或“鳞状”的金属薄片,在局部表面形成重叠,有明显的折叠纹。
形成原因:在热加工过程中由于钢坯上的飞边、毛刺、凹陷、夹杂物、皮下气孔和表面疏松等,在热变形时金属流变,开口于表面形成重皮与折叠。
3、耳子:指钢材表面沿轧制方向延伸的凹起。
形成原因:轧机孔型间隙过大,使钢材表面沿孔隙形成凸起。
4、刮伤:也叫划伤,指钢材表面在外力作用下呈直线或弧形的沟痕(可见到沟底)。
三、内部缺陷1、偏析:实际上是钢中化学成分不均分现象的总称。
在酸浸试样上,当偏析是易蚀物质或气体夹杂聚集是呈颜色深暗、形状不规则、略显凹陷、底部平坦,并有很多密集微孔的斑点,若为抗蚀元素聚集,则呈颜色浅淡,形状不规则,比较光滑的微凹斑点。
根据偏析出现的位置和形状,通常把它们归纳为以下几类:①中心偏析:出现在中心部分,呈形状不规则的深暗斑点。
②锭型偏析:集中在一条宽窄不同、具有原钢锭横截面形状(一般为方形)的闭合带上的深暗色斑点,所以锭型偏析也叫方框偏析。
③点状偏析:斑点一般较大,呈颜色较深、略显凹陷的图形,椭圆形或瓜子形。
一般分布的,称为一般点状偏析:分布在钢材边缘部分的,叫做边缘点状偏析。
形成原因:偏析是在钢锭浇注凝固过程中,由于选择结晶和扩散作用引起某些元素的聚集。
偏析是一般生产情况下无法避免的。
各种缺陷分析与产生原因
锻造成形过程中的缺陷及其防止方法一、钢锭的缺陷钢锭有下列主要的缺陷:(1)缩孔和疏松钢锭中缩孔和疏松是不可避免的缺陷,但它们出现的部位可以控制。
钢锭中顶端的保温冒口,造成钢液缓慢冷却和最后凝固的条件,一方面使锭身可以得到冒口中钢液的补缩,另一方面使缩孔和疏松集中于此处,以便锻造时切除。
(2)偏析钢锭中各部分化学成分的不均匀性称为偏析。
偏析分为枝晶偏析和区域偏析两种,前者可以通过锻造以及锻后热处理得到消除,后者只能通过锻造来减轻其影响,使杂质分散,使显微孔隙和疏松焊和。
(3)夹杂不溶于金属基体的非金属化合物称为夹杂。
常见的夹杂如硫化物、氧化物、硅酸盐等。
夹杂使钢锭锻造性能变化,例如当晶界处低熔点夹杂过多时,钢锭锻造时会因热脆而锻裂。
夹杂无法消除,但可以通过适当的锻造工艺加以破碎,或使密集的夹杂分散,可以在一定程度上改善夹杂对锻件质量的影响。
(4)气体钢液中溶解有大量气体,但在凝固过程中不可能完全析出,以不同形式残存在钢锭内部。
例如氧与氮以氧化物、氮化物存在,成为钢锭中夹杂。
氢是钢中危害最大的气体,它会引起“氢脆”,使钢的塑性显著下降;或在大型锻件中造成“白点”,使锻件报废。
(5)穿晶当钢液浇注温度较高,钢锭冷却速度较大时,钢锭中柱状晶会得到充分的发展,在某些情况下甚至整个截面都形成柱状晶粒,这种组织称为穿晶。
在柱状晶交界处(如方钢锭横截面对角线上),常聚集有易熔夹杂,形成“弱面”,锻造时易于沿这些面破裂。
在高合金钢锭中容易遇到这种缺陷。
(6)裂纹由于浇注工艺或钢锭模具设计不当,钢锭表面会产生裂纹。
锻造前应将裂纹消除,否则锻造时由于裂纹的发展导致锻件报废。
(7)溅疤当钢锭用上注法浇注时,钢液冲击钢锭模底而飞溅到钢锭模壁上,这些附着的溅沫最后不能和钢锭凝固成一体,便成溅疤。
溅疤锻造前必须铲除,否则会形成表面夹层。
二、轧制或锻制的钢材中的缺陷轧制或锻制的钢材中往往存在如下缺陷:(1)裂纹和发裂裂纹是由于钢锭缺陷未清除,经过轧制或锻造使之进一步发展造成的。
钢铁材料常见缺陷(图谱)及产生原因
科普知识钢铁材料常见缺陷(图谱)及产生原因我们在材料采购、生产加工以及试验检测过程中,经常发现材料中存在这样那样不同程度的缺陷,有的缺陷可能直接影响到使用。
为了进一步了解和识别缺陷成因及其对构件的影响,与大家共同学习,共同提高,第一部分为“钢铁材料常见缺陷及产生原因” ; 第二部分为“缺陷图谱”;“ 图谱” 部分是笔者多年收集、整理、编写而成,供大家参考。
(一)钢铁材料常见缺陷及产生原因型钢常见缺陷缺陷名称缺陷特征型钢表面上的疤状金属薄块。
其大小、深浅不等,外形极不规则,常呈指甲状、鱼鳞状、块状、舌头状无规律地分布在钢材表面上,结疤下常有非金属夹杂物。
产生原因结疤由于钢坯未清理,使原有的结疤轧后仍残留在钢材表面上。
表面夹杂暴露在钢材表面上的非金属物质称为表面夹杂,一颜色有暗红、型钢表面上,坑,其大小、般呈点状、块状和条状分布,淡黄、灰白等,机械的粘结在夹杂脱落后出现一定深度的凹形状无一定规律。
分层此缺陷在型钢的锯切断面上呈黑线或黑带状,严重的分离成两层或多层,分层处伴随有夹杂物。
(1)钢坯带来的表面非金属夹杂物。
其(2)在加热或轧制过程中,偶然有非其金属夹杂韧(如加热炉的耐火材料及炉渣等),炉附在钢坯表面上,轧制时被压入钢材,冷却经矫直后部分脱落(1) 主要是由于镇静钢的缩孔或沸腾钢的气囊未切净。
(2) 钢坯的皮下气泡,严重疏松,在轧制时未焊台,严重的夹杂物也会造成分层。
(3) 钢坯的化学成份偏析严重,当轧制较薄规格时,也可能形成分层。
气泡(凸包) 型钢表面呈现的一种无规律分布的园形凸起称为凸包,凸起部分的外缘比较园滑, 包破裂后成鸡爪形裂口或舌形结疤,叫气泡。
多产生于型钢的角部及腿尖。
凸钢坯有皮下气泡,轧制时未焊合。
裂纹顺轧制方向出现在型钢表面上的线形开裂,一般呈直线形,有时呈“ Y”形,多为通长出现,有时局部出现。
尺寸超差(尺寸不合、规格不合) 尺寸超差是指型钢截面几何尺寸不符标准规定要求的统称。
超全整理钢结构常见质量问题及防治措施
超全整理钢结构常见质量问题及防治措施范本一:钢结构常见质量问题及防治措施一、钢材质量问题1. 钢板表面出现凹凸不平现象- 问题原因:生产过程中的激光对切不均匀- 防治措施:优化设备维护保养和操作规范,确保切割质量。
2. 钢材表面爆皮、起疙瘩- 问题原因:材料在加工运输过程中碰撞引起- 防治措施:加强包装和运输过程中的保护措施,避免碰撞。
3. 钢材表面出现裂纹- 问题原因:冷却过程中温度变化不均匀引起- 防治措施:控制冷却速度,避免温度变化过快。
4. 钢材出现棱角剥蚀- 问题原因:镀锌层不均匀- 防治措施:优化锌液浓度和喷涂工艺,确保镀锌均匀。
二、焊接质量问题1. 焊缝出现裂纹- 问题原因:焊接参数设置不合理- 防治措施:调整焊接参数,确保焊接质量。
2. 焊接接头出现未焊透或焊透度不够- 问题原因:焊接操作不规范- 防治措施:加强焊工培训,确保焊接质量。
3. 焊接产生气孔- 问题原因:焊接材料含有水分或油污- 防治措施:使用干燥的焊接材料,确保焊接质量。
4. 焊缝出现焊渣、氧化物等杂质- 问题原因:焊接过程中未进行清洁- 防治措施:加强焊接前的工件清洁和焊后的清理工作。
三、涂装质量问题1. 涂层出现剥落- 问题原因:底材表面处理不当- 防治措施:加强底材表面处理和涂装工艺控制。
2. 涂层出现气泡、麻点等缺陷- 问题原因:涂料质量不合格或涂装过程中环境不良 - 防治措施:选择合格的涂料,确保涂装环境的干净和温湿度条件。
3. 涂层出现沙眼、流挂等瑕疵- 问题原因:喷涂过程中喷枪不正、喷涂速度不均匀 - 防治措施:培训涂装工人,确保喷涂操作规范。
四、其他质量问题1. 锚固点安装不牢固- 问题原因:锚固点设计不合理或安装不到位- 防治措施:加强设计和安装监管,确保锚固点牢固可靠。
2. 结构尺寸偏差超标- 问题原因:制造过程中测量错误或工艺控制不严格- 防治措施:加强测量过程和工艺控制,确保结构尺寸精确。
本文档涉及附件:1. 钢材质量检验报告2. 焊接工艺评定书3. 涂层质量检验报告本文涉及的法律名词及注释:1. 激光对切:使用激光切割技术将钢板切割成所需尺寸。
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钢材常见缺陷及原因一、圆钢1 划伤特征:一般呈直线型沟痕,可见沟底,长度由肉眼刚刚可见到几毫米不等,长度自几毫米至几米不等,可断续分布,也可能通长分布。
原因:导卫表面不光滑,有毛刺或磨损严重;滚动导轮不转或磨损严重;翻钢板表面不光滑刮伤;在运输过程中辊道盖板等刮伤。
2 折叠特征:沿轧制方向呈直线状分布,外形似裂纹,边缘有时呈锯齿状,连续或断续分布,深浅不一,内有氧化铁皮,在横断面上看,一般呈折角。
原因:前某一道次出耳子;前某道次产生划伤、轴错、轧槽损坏或磨损严重、飞边等;原料表面有尖锐棱角或裂纹。
3 结疤特征:一般呈舌形或指甲形,宽而厚的一端和基体相连;有时其外形呈一封闭的曲线,嵌在钢材表面上。
原因:前一孔型轧槽损坏破损或磨损严重;外界金属落在轧件上被带入孔型,压入钢材表面;前一道次轧件表面有深度较大的凹坑。
4 耳子特征:出现于成品的两旁辊缝处,呈平行于轴线的突起条状。
有两侧耳子、单侧耳子、全长出耳、局部出耳和周期出耳等。
原因:孔型设计不良,宽展估计过小;成品前料型高度较大;成品孔辊缝小;终轧温度低,宽展增加;成品导板安装不正、尺寸大或磨损严重;横梁或导板盒松动;轧槽更换错误或轧机轴承损坏。
特征:有头部弯曲、局部弯曲、全长弯曲等。
原因:出口导卫安装过高或过低;温度不均;上下辊径差过大;冷床不平,成品在冷床上排列不齐,移动速度不一致,翻钢设备不良;冷却水分布不均匀,成品冷却不均;精整操作不良。
6 翘皮特征:呈鱼鳞状或分层翘起的薄皮,大部分是生根的,也有不生根的。
原因:导卫装置加工或安装不良,围盘有尖锐棱角,刮伤了轧件表面,再轧后,引起翘皮;输送辊道表面粗糙,刮起伤了轧件表面,再轧后造成翘皮;轧件带有薄耳子;轧槽磨损严重,轧件在孔型内打滑;连铸坯内部有较大的皮下气泡,轧后破裂形成翘皮。
7 表面夹杂特征:一般呈点状、条状或块状分布,其颜色有暗红、暗黄、灰白等,机械地粘结在成品表面上,不易剥落,且有一定的深度。
原因:连铸坯表面带有非金属夹杂物;在加热过程中,炉内耐火砖、煤灰、煤渣等杂物粘附在原材料表面上,轧制时未能剥落;在轧制过程中,非金属夹杂物被带入孔型,被压入金属表面。
8 裂纹特征:裂纹在钢材表面上,一般呈直线状,有的呈Y形,其方向多与轧制向一致,但也有横向或其他方向的。
原因:加热不均,轧制时各部分延伸不一致;轧制时,钢温过低,塑性变差;高碳钢和合金钢材冷却不当;连铸坯表面有裂缝未清除;连铸坯内有缩孔、夹杂、皮下气泡、柱状晶间裂缝。
特征:在钢材表面上形成横向开裂,或呈龟裂状,裂口呈现肉眼可见的粗糙粒状组织,金相组织表现为晶界被氧化。
原因:钢坯加热温度过高或在高温区停留时间过长;钢中硫、铜等杂质含量过高,在钢中形成低熔点合金,使钢在加热时产生晶界融化,轧制时形成裂纹。
10 麻面(麻点)特征:钢材表面有成片的凹凸不平的粗糙面,局部的、连续的或周期性的出现在钢材表面上。
原因:轧辊冷却不良,钢温过低,造成孔型严重磨损,或轧槽粘有氧化铁皮;轧辊材质不良,硬度不均匀或硬度过低,使轧槽很快磨损;轧槽使用时间过长,磨损严重;除鳞不良,氧化铁皮被压入轧件表面,以后脱落形成麻面。
11 凹坑原因:成片孔型有凸块或粘附氧化铁皮,特别是冷却水中断时,引起孔型发热,更易粘附氧化铁皮,当轧件通过后,在轧件表面形成周期性的凹坑;成品孔前某孔型嵌入氧化铁皮造成的凹坑,在轧件进入下几道孔型时得不到加工或加工不够,凹坑仍遗留在钢材表面上;轧制时落入的硬质金属物压入轧件表面,剥落后形成凹坑;冷却回炉再度加热,易造成过厚的氧化铁皮,轧制时压入钢材表面,冷却后脱落造成凹坑。
12 缩孔特征:钢材断面有分层或孔洞,有时某部位呈现鼓形。
原因:连铸坯的缩孔深度超过规定的数值,或钢坯的残余缩孔未完全切除。
特征:钢材表面呈连续性或周期性的凸起或凹下的印痕。
周期性的凸起印痕又叫凸块,连续性的印痕又叫轧痕。
原因:成品孔或成品前孔磨损严重,孔型内有砂眼,或辊环崩缺;轧辊加工不良,留有刀痕,或轧槽表面粘有氧化铁皮。
14 碳化物网状级别高特征:轧制碳含量较高的碳素体工具钢、合金工具钢、铬轴承钢时,其显微组织的碳化物网状级别超过国家标准。
原因:终轧温度过高,适当降低终轧温度;轧后冷却速度太慢;轧后热处理不当。
15 脱碳原因:轧制含碳量大于0.4%的钢时,由于钢坯原始脱碳层深度过大,加热温度过高或在高温区停留时间过长,会产生脱碳过多现象,使钢材表面脱碳层深度超过允许标准。
钢材表面脱碳将大大降低表面硬度和耐磨性。
16 脆断特征:成品在冷状态矫直过程中,产生的直线或折线形裂缝,其裂缝内无氧化铁皮。
严重时,钢材产生脆裂,原因:矫直压力过大,或矫直次数过多,钢材产生加工硬化,造成机械性脆断;钢中磷含量较高,冷脆性增加,矫直时易脆断;矫直温度不当。
17 力学性能特征:常有屈服强度、抗拉强度、延伸率、冲击功、硬度、淬透性等力学性能达不到国标标准。
原因:成分不合、成分偏析、冷却方式、加热制度等。
二、型钢1 结巴特征:型钢表面上的疤状金属薄块。
其大小、深浅不等,外形极不规则,常呈指甲状、鱼鳞状、块状、舌头状无规律地分布在钢材表面上,结疤下常有非金属夹杂物。
原因:由于钢坯未清理,使原有的结疤轧后仍残留在钢材表面上。
2 表面夹杂特征:暴露在钢材表面上的非金属物质称为表面夹杂,一般呈点状、块状和条状分布,其颜色有暗红、淡黄、灰白等,机械的粘结在型钢表面上,夹杂脱落后出现一定深度的凹坑,其大小、形状无一定规律。
原因:钢坯带来的表面非金属夹杂物;在加热或轧制过程中,偶然有非金属夹杂韧(如加热炉的耐火材料及炉渣等),炉附在钢坯表面上,轧制时被压入钢材,冷却经矫直后部分脱落。
3 分层特征:此缺陷在型钢的锯切断面上呈黑线或黑带状,严重的分离成两层或多层,分层处伴随有夹杂物。
原因:钢坯的皮下气泡,严重疏松,在轧制时未焊合,严重的夹杂物也会造成分层;钢坯的化学成份偏析严重,当轧制较薄规格时,也可能形成分层。
4 气泡特征:型钢表面呈现的一种无规律分布的圆形凸起称为凸包,凸起部分的外缘比较圆滑,凸包破裂后成鸡爪形裂口或舌形结疤,叫气泡。
多产生于型钢的角部及腿尖。
原因:钢坯有皮下气泡,轧制时未焊合。
特征:顺轧制方向出现在型钢表面上的线形开裂,一般呈直线形,有时呈“Y”形,多为通长出现,有时局部出现。
原因:钢坯有裂缝或皮下气泡、非金属夹杂物,经轧制破裂暴露;加热温度不均匀,温度过低,轧件在轧制时各部延伸与宽展不一致;加热速度过快、炉尾温度过高或轧制后冷却不当,易形成裂纹,此种情况多发生在高碳钢和低合金钢上。
6 尺寸超差特征:尺寸超差是指型钢截面几何尺寸不符标准规定要求的统称。
这类缺陷名目繁多,大部以产生部位以及其超差程度加以命名。
例工、槽、角钢的腿长、腿短、腰厚、腰薄及一腿长,一腿短。
原因:对工字钢成品孔腿长往往表现在开口腿上,主要由于腰部压下量不够,角钢和槽钢成品孔压下量的大小,直接影响腿长和腿短;切深孔切人太深,造成腿长无法消除;轧辊不水平或有轴向串动,咬入不正,成品孔夹板上偏等都会造成一腿长,一腿短等;腰的厚、薄主要是成品孔及成品前孔压下量不合理所造成。
7 划伤特征:一般呈直线或弧形的沟槽,其深度不等,通长可见沟底,长度自几毫米到几米,连续或断续地分布于钢材的局部或全长,多为单条,有时出现多条。
原因:导卫板安装不当,对轧件压力过大,将轧件表面划伤;导卫板加工不良,口边不圆滑,或磨损严重,粘有氧化铁皮,将轧件表面划伤;孔型侧壁磨损严重,当轧件接触时产生弧形划伤;钢材在运输过程中与表面粗糙的辊道、盖板、移钢机、活动挡板等接触划伤。
特征:型钢其一侧面沿轧制方向全长或周期性的缺少金属称缺肉,缺陷处没有成品孔轧槽的热轧印迹,色暗、表面较粗糙。
原因:孔型设计不良,轧辊车削不正确及轧机调整不当,使轧件进入成品孔时由于金属量不足,造成孔型充填不满;轧槽错牙或入口导板安装不当,造成轧件某一面缺少金属,再轧时孔型充填不满;前、后孔磨损程度不一样;轧件弯、扭造成进孔不正;对于工、槽钢,钢坯不清理,往往出现结疤掉到闭口腿内,在轧制过程中便会出现周期性的腿尖缺肉。
9 耳子特征:在型钢表面上与L型开口处相对应的地方,出现顺轧制方向延伸的凸起部分称为耳子。
有单边的,也有双边的,有时耳子产生在型钢的全长,也有局部或断续的,方、圆钢产生较多。
原因:轧机调整不当或孔型磨损严重,使成品前孔来料过大或成品孔压下量过大,产生过充满,多产生双边耳子;进入成品孔前因事故造成温度过低,进入成品孔时延伸降低,宽展过大,多产生双边耳子;成品孔入口夹板向孔型一侧偏或松动。
金属挤人孔型一侧辊缝里,产生单面耳子;成品入口夹板间隙过大或松动,进钢不稳,易产生双面断续耳子。
10 扭转特征:型钢绕其轴线扭成螺旋状称为扭转。
原因:卫板安装不良,使轧件出孔时受到力偶的作用产生扭转;两侧延伸不一致,主要是压下不均或辊子有轴向串动;方、圆钢由于入口夹板安装不正确,使钢料进孔不正,造成延伸不一致;轧辊安装不正确,上、下轧辊轴线不在同一垂直平面内,即上、下辊成水平投影交叉,使轧件扭转;矫直机调整不当。
特征:型钢沿垂直或水平方向呈现不平直的现象称为弯曲,一般为镰刀形或波浪形,仅只头部的弯曲叫弯头。
原因:轧机调整不当,轧辊倾斜或跳动,上、下辊径差大,造成速度差大;出口卫板安装不正确,卫板梁过低或过高;轧件温度不均匀,使金属延伸不一致;冷床拉钢车不同步或滑轨不光滑;运输辊道速度过快,容易把钢材头部撞弯;矫直温度过高,冷却后容易产生弯曲;成品捆扎长短不齐较大。
在运输中装卸不当;堆垛时不按规定进行;锯片用的太老,也容易产生弯头。
12 形状不正特征:型钢断面几何形状歪斜不正,这类缺陷对不同品种各异,名称繁多。
如工槽钢的内并外斜,弯腰挠度,角钢顶角大、小腿不平等。
原因:矫直辊孔型设计不合理;矫直机调整操作不当;矫直辊磨损严重;轧辊磨损或成品孔出口卫板安装不良。
三、宽厚板1 裂纹特征:钢板表面呈现的形状不同,深浅不等,方向任意的裂口称为裂缝(裂纹)。
原因:板坯上的纵裂缝清理不净或漏清理,经轧制残留在钢板上。
2氧化铁皮压入特征:钢板表面压入的氧化铁皮,呈灰黑色或红棕色,分布面积有大有小,有呈块状,也有呈条状或点状的.其压入深度有深有浅。
原因:(1)氧化铁皮的压入生成取决于加热条件,加热时间愈长,加热温度愈高,氧化性气氛愈强,生成氧化铁皮就愈多,而且不容易脱落;高压水压力不足、高压水嘴堵塞、立辊侧压小、轧制去鳞不尽;含合金元素Ni含量较高。
3 厚薄不均特征:钢板各部分厚度不一致称厚薄不均,局部钢板厚度超过规定的允许偏差。
原因:辊缝的调整和辊型的配置不当;轧辊和轧辊两侧轴瓦磨损不一样;板坯加热温度不均。
4 折叠特征:钢板表面有局部互相折合的双层金属称折叠。