法兰焊接后出现裂纹的原因及解决办法

法兰焊接后出现裂纹的原因及解决办法

太仓科翔整理

一.法兰焊接后出现裂纹的原因

经常碰到朋友咨询：他们公司在生产容器设备时，不锈钢法兰和筒体焊接时法兰颈部出现了裂纹，并不是在焊缝地方，是怎么回事？为什么会出现这样的情况？首先，我们先分析下会出现热裂纹的原因。

热裂纹是在焊缝冷却过程中，在高温阶段产生的裂纹，主要发生在焊缝金属内，少量在近缝区。

可以分为结晶（凝固）裂纹、液化裂纹和多边化裂纹。

结晶裂纹是最常见的一种，主要出现在含杂质元素较多的碳钢的焊缝中（S、P、Si和C）、单相奥氏体不锈钢、铝及其合金等焊接结构中。

主要影响因素是焊接拉应力、低熔点共晶（焊缝金属的化学成分）、焊接接头过热（工艺）的程度。

二.焊接中避免出现热裂纹的措施有哪些？

从这位朋友提供的照片上的情况看，我个人经验是其材质问题可能不符。304不锈钢材质塑性强，如果是锻打法兰，焊接工艺要求相对宽松，一般不会造成裂纹的。如果是铸件，就会容易出现这样的情形。

那么，在实际操作中，我们如何避免工件出现裂纹现象呢？减小热裂纹倾向的措施有：

1）降低材料中S、P等杂质元素的含量。

2）适当提高Mn/S比，可以置换Fe-FeS低熔点共晶物的Fe，形成熔点1620Co的MnS，从而提高焊缝的抗裂性能。

WC=0.10~0.12%，WMn=2.5%以前有作用

WC=0.13~0.20%，WMn=1.8%以下有作用

WC=0.21~0.23%，WMn有益影响范围更窄。

3）采用适当焊接方法和工艺，控制线能量输入，减少焊缝过热。4）在焊接材料中加入Ti、Mo、Nb或稀土元素，抑制柱状晶粒发展，细化晶粒，明显改善性能。