CO2氣體保護焊焊縫裂紋控制

劉強

【摘要】CO2氣體保護焊焊縫裂紋是一種非常嚴重的缺陷。焊接過程中要采取一切必要的措施控制出現裂紋，在焊接后要采用各種方法檢查有無裂紋。一經發現裂紋，應徹底清除，然后給予修補。

【關鍵詞】CO2氣體保護焊裂紋控制工藝參數

一、CO2氣體保護焊焊縫裂紋的危害性

CO2氣體保護焊焊縫裂紋是焊接中最危險的缺陷之一。若在焊接過程中出現裂紋，將給生產帶來很大的麻煩。對出現裂紋的結構件進行非常繁瑣的返工返修處理，首先對結構件焊縫進行氣刨工序，再把氣刨留下的焊渣焊縫修磨干凈，重新進行焊接。因此，采取適當焊接工藝措施，控制好焊縫裂紋是生產中必不可少的環節。

二、CO2氣體保護焊焊縫裂紋的概述

CO2氣體保護焊焊縫裂紋是在力（外力、內力）的作用下，在焊接接頭中力學性能最薄弱的部位發生。根據焊接的鋼種、焊接結構和引起裂紋的原因不同，裂紋有各種各樣的形態和特征，所以有各種各樣的分類方法。按CO2氣體保護焊焊縫裂紋形成的條件，可分為熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋和層狀撕裂等四類。

三、CO2氣體保護焊焊縫裂紋的分類及控制措施

3.1熱裂紋及控制措施

焊縫金屬由液態到固態的結晶過程中產生的裂紋稱為熱裂紋。通常產生在焊縫內部，有時也可能出現在熱影響區，表現形式有：縱向裂紋、橫向裂紋、根部裂紋弧坑裂紋和熱影響區裂紋。其特征是焊后立即可見，且多發生在焊縫中心，沿焊縫長度方向分布。此外，如果母材的晶界上也存在有低熔點共晶和雜質，當焊接拉應力足夠大時，也會被拉開。總之，熱裂紋的產生是冶金因素和力學因素共同作用的結果。針對其產生原因，其預防措施如下：（1）控制焊縫中硫、磷、碳等有害雜質含量，盡量減少低熔點共晶的數量。S、P的最大含量取決于被焊金屬，一般低碳鋼、低合金鋼S、P<0.05%，高合金鋼<0.04%，不銹鋼<0. 02%或更低。對重要焊接構件應采用堿性焊條或焊劑，以進一步減小有害雜質含量。（2）嚴格控制焊接工藝參數，適當增加線能量E和提高預熱溫度，減慢冷卻速度，減少焊縫金屬的應變，從而降低熱裂紋傾向。在焊接高強板焊角≤6mm、坡口深度≤8mm時，其工藝參數選擇如表1：焊角>6mm、坡口深度>8mm時，其工藝參數選擇如表2。

焊前預熱后要等大約一分鐘，待溫度均勻、穩定后用紅外線測溫儀測溫，焊縫周圍75毫米的范圍內溫度必須合格。Q460板焊前預熱溫度要達到80-120℃，Q550板焊前預熱溫度要達到100-150℃，Q690板焊前預熱溫度要達到150-200℃再開始焊接。在室外焊接高強板時，焊縫焊接完成后要立即采用保溫材料進行保溫處理。（3）焊接接頭形式對接頭的受力狀態、結晶條件和熱的分布影響很大，接頭處應盡量避免應力集中（錯邊、咬肉、未焊透），接頭應平滑過渡相互錯開，采用多層多道的焊接方法。如果第二次焊接時需要重新對齊連接處，焊接分步完成。（4）安排好焊接次序，一般順序原則：對稱焊，分散應力，最后一道才是拘束封閉。兩條對接焊縫對稱焊接。

3.2冷裂紋及控制措施

焊縫金屬在冷卻過程或冷卻以后，在母材或母材與焊縫交界的熔合線上產生的裂紋稱為冷裂紋。其形成的基本條件有3個：在焊接熱循環的作用下，熱影響區生成了淬硬組織；焊縫中存在有過量的擴散氫，且具有濃集的條件；存在著較大的焊接拉伸應力。針對其產生原因，其預防措施如下：（1）根據材料等級、碳含量、構件厚度、施焊環境等，選擇合理的焊接工藝參數和線能量，如焊前預熱、焊后緩冷，采取多層多道焊接，控制一定的層間溫度等。（2）選用低氫型焊條，減少焊縫中擴散氫的含量。（3）提高鋼材質量，減少鋼材中的層狀夾雜物。（4）采取可降低焊接應力的各種工藝措施。

四、結語

CO2氣體保護焊焊縫裂紋是直接影響產品質量的主要因素，為了控制焊縫裂紋，減少產品焊接缺陷，減少返工返修，節約生產成本，本文主要對CO2氣體保護焊焊縫裂紋控制進行了比較詳細的分析。

參考文獻

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