TP321焊接过程产生层间结晶裂纹和表面液化裂纹的原因和预防措施

加氢装置因为高温、高压、临氢的特殊环境,使加热炉进出口、反应器进出口、高压换热器进出口管线不得不选用TP321或者TP347材质。但在装置建设过程中,工期紧、焊接环境差、焊工水平层次不齐、焊材成分和可焊接操作性差、对热输入和层间温度控制较苛刻等原因,使得在焊接过程中出现热裂纹等焊接质量问题。为保证TP321材质管道焊接质量,对产生以上质量问题原因进行简要阐述,保证焊接过程合适的热输入、应用合格焊材、保证焊缝组织铁素体含量,从而保证装置试压、开停工过程的安全与稳定性。

690镍基合金焊接结晶裂纹形成机理分析

采用横向可调拘束试验方法研究了690镍基合金焊带堆焊金属的结晶裂纹形成机理。结果表明,690镍基合金焊接结晶裂纹的形成与晶界(及亚晶界)偏析密切相关,Nb元素在其中有着重要影响:富Ni,Nb低熔点共晶相在晶界(及亚晶界)的偏析,导致堆焊金属的实际结晶温度降低,晶界(及亚晶界)处塑性储备减小、形貌被改善,促使结晶过程中裂纹萌生并沿平直晶界(及亚晶界)扩展。另外,Mn元素可通过抑制Nb元素在晶界的偏析,削弱Nb的上述不利作用,增强690镍基合金抵抗结晶裂纹的能力。

Al-Mg-Si铝合金氩弧焊结晶裂纹形成机理的研究

研究了Al-Mg-Si铝合金氩弧焊结晶裂纹的形成机理。结果表明,产生结晶裂纹的原因是铝合金中的合金元素与铝生成低熔点共晶体液态薄膜,在焊缝凝固过程中,液态薄膜在焊接拉应力的作用下开裂,形成结晶裂纹。

Ni/P/Ce对SnAgCu抗氧化性能和结晶裂纹的影响

通过向Sn3.0Ag0.5Cu(SAC305)合金中添加微量的Ni,P和Ce元素,研究了各添加元素对合金钎料高温抗氧化性能和结晶裂纹的影响.结果表明,Ni元素的添加对钎料合金抗氧化性能没有很明显的改善,但明显地减少了合金表面结晶裂纹的总长度,抑制其产生;微量P元素的添加由于在合金钎料表面形成了复杂的致密新相,可以防止熔化钎料的表面直接与空气接触,明显改善了合金的抗氧化性能,但P元素的添加却增加了合金表面结晶裂纹的产生;Ce元素的添加恶化了钎料合金的抗氧化性,对合金表面的结晶裂纹抑制作用较小.

镍基耐蚀材料焊接结晶裂纹敏感性的研究现状与趋势

镍基耐蚀材料的焊接结晶裂纹是该类材料焊接性研究中的关键性问题。介绍了镍基耐蚀材料焊接结晶裂纹的试验方法、形成机理及影响因素,并对其研究趋势进行了展望。

SnAgCu无铅钎料焊点结晶裂纹

针对印刷电路板(PCB)上无铅钎料SnAgCu微小焊点的结晶裂纹,利用设计的试件重现无铅钎料钎焊过程中产生的结晶裂纹,对无铅钎料结晶裂纹进行模拟,同时研究了微量元素的添加对SnAgCu合金焊点结晶裂纹形成的影响。结果表明,在尺寸很小的焊点上仍然存在明显的结晶裂纹。用焊点结晶裂纹的总长度定量地评价无铅钎料结晶裂纹的敏感倾向,添加Ni和Ce元素能够降低无铅钎料结晶裂纹的形成,而P元素的添加却加剧了结晶裂纹的形成,明显增加了焊点处的结晶裂纹。

Nb对690镍合金带极堆焊金属结晶裂纹的影响

采用横向可调拘束方法,研究了典型合金元素Nb对690镍合金带极堆焊金属结晶裂纹的影响。试验结果表明:随着Nb含量的增加,690堆焊金属的开裂临界应变量减小,最大裂纹长度增大,临界应变速率下降,结晶裂纹敏感性增大。金相分析表明,随Nb含量的增加,奥氏体晶界变宽,晶界富Nb第二相数量增多,在Nb含量大于2.0%的材料中,第二相的晶界偏聚甚至诱发了二次裂纹。

奥氏体不锈钢熔敷金属结晶裂纹断口形貌及抗热裂性能

本文用横向可变拘束法，对不同合金系列的奥氏体不锈钢焊条的熔敷金属进行了试验，井用电镜，能谱对断口的形貌进行了观察分析，结果表明，抗热裂性能较差的熔敷金属断口形貌可由角形扩展成矩形。在温度、应变速率一定的条件下，通过调整Ｃｒ＿（ｅｑ）／Ｎｉ＿（ｅｑ）比值变抗热裂性能，本文所研究的Ｃｒ２９Ｎｉ１９焊条的熔敷金属Ｃｒ＿（ｅｑ）／Ｎｉ＿（ｅｑ）＝１．７，且铁素体平均含量大于１５％时，焊缝具有良好的抗热裂性能。

C300穿孔型等离子弧焊接焊缝结晶裂纹的研究

采用光学显微镜、扫描电子显微镜以及Thermal-calc计算等方法分析了马氏体时效钢(C300)穿孔型等离子弧焊接(Keyhole-Plasma Arc Welding,K-PAW)过程中结晶裂纹的成因及形貌。研究认为,C300虽然具有良好的焊接性,但也会产生结晶裂纹。本试验条件下,影响高纯净C300产生结晶裂纹的主要因素是应变—温度增长速率,提高预热温度和增加线能量有利于降低结晶裂纹倾向。焊接热源对母材的预热作用有利于已形成结晶裂纹的逐步止裂。具有凸形表面的焊缝以及细小等轴晶的焊缝的结晶裂纹倾向较小。

焊缝结晶裂纹的危害及控制措施

焊接构件在焊接过程中会出现各种裂纹，焊接裂纹不仅给生产带来许多困难，而且可能带来灾难性的事故，据统计世界上焊接结构所出现的事故中，除少数是由于设计不当，选材不合理的问题外，绝大多数是由焊接裂纹而引起的破坏事故。据英国1965年的统计，在英国发生破坏的132台压力容器中，由于焊接裂纹引起的破坏就有118台，占破坏总数的89．3％。

用VDR法研究合金元素对HQ高强度钢埋弧焊结晶裂纹的影响

首次应用变形速率连续可变式热裂纹试验方法(VDR法)研究合金元素对HQ高强度钢埋弧焊结晶裂纹敏感性的影响。试验结果表明了VDR法与横向可变拘束裂纹试验结果的一致性。本试验结果为研究国产HQ60～100钢种的焊接性和焊接材料提供了依据。

铝合金焊接结晶裂纹的防止

介绍了铝合金焊接裂纹的分类.从焊接冶金、焊接力学及焊接工艺三个方面介绍了防止铝合金焊接结晶裂纹的研究成果.

Nb对HS690镍基合金焊丝熔敷金属结晶裂纹的影响

采用可调拘束试验,初步研究了Nb元素对HS690焊丝熔敷金属结晶裂纹的影响。试验结果表明:含Nb焊丝熔敷金属的临界应变速率低、最大裂纹长度大和结晶裂纹敏感性大。

SA335P91钢焊缝结晶裂纹产生机理的研究

选用不同的焊接工艺参数进行大口径SA335P91钢管对接全位置焊接模拟试验,通过金相观察、电镜和微区能谱分析等方法研究了焊接工艺参数对其焊缝根部裂纹的影响,对裂纹的性质、类型和产生机理进行了分析。结果表明,SA335P91钢焊缝根部裂纹属于结晶裂纹,它的产生与焊接工艺有密切的关系,结晶裂纹产生与否不取决于S的绝对含量,而主要取决于S的低熔点共晶化合物在晶界的分布形态;选择合适的焊接工艺参数并控制焊接电弧在左右焊道闭合小孔处停留时间在5s以内可有效预防结晶裂纹的产生。

5A335P91钢焊缝结晶裂纹产生机理

选用不同的焊接工艺参数进行大口径SA335P91钢管对接全位置焊接模拟试验,通过金相观察、电镜和微区能谱分析等方法研究了焊接工艺参数对SA335P91钢焊缝根部裂纹的影响,分析了裂纹的性质、类型和产生机理。结果表明,SA335P91钢焊缝根部裂纹属于结晶裂纹,其产生与焊接工艺密切相关,结晶裂纹产生与否不是取决于S的绝对含量,而主要取决于S的低熔点共晶化合物在晶界的分布形态;选择合适的焊接工艺参数并将焊接电弧在左右焊道闭合小孔处停留时间控制在5 s以内,可有效预防结晶裂纹的产生。

低碳贝氏体钢的焊缝结晶裂纹敏感性研究

采用横向变拘束热裂纹试验方法（ＶａｒｅｓｔｒａｉｎｔＴｅｓｔ）对低磷贝氏体钢的焊缝结晶裂纹敏感性进行了研究。并与４２ＣｒＭｏ、３０ＣｒＭｎＳｉＡ钢作了对比．结合三种材料的结晶裂纹断口形貌讨论了化学成分和高温塑性对结晶裂纹敏感性的影响规律。结果表明，低碳贝氏体钢的结晶裂纹敏感性较小．导致这一结果的主要原因是由于低碳贝氏体钢焊缝中晶间低熔点偏析物较少，金属的高温塑性较好，因而具有较高的抗焊缝结晶裂纹的能力．

高强度小径壁比SAWH钢管结晶裂纹分析及控制措施

针对X70钢级、Ф813 mm×17.5 mm螺旋缝埋弧焊(SAWH)钢管生产过程中出现的结晶裂纹,根据其形成机理,并结合生产工艺特点,分析了结晶裂纹产生的原因。通过减少成型应力、控制成型稳定性、优化焊缝形貌、降低焊接热输入量等措施,有效减少了结晶裂纹出现的频次,为高强度、小径壁比SAWH钢管的生产积累了经验。

16MnR低合金高强钢埋弧自动焊结晶裂纹产生原因分析和防止

在16MnR低合金钢埋弧自动焊工艺评定中,焊缝根部焊道纵向分布热裂纹沿奥氏体晶界开裂,属典型的结晶裂纹,它是由于结晶过程中S、P共晶物的偏析所引起。经过对比试验,母材、焊材化学成分均符合要求,且焊材H08MnA对结晶裂纹的敏感性低;通过焊接速度、焊接电流与裂纹率关系的试验分析可知,降低焊接速度或减小焊接电流均可减小结晶裂纹的产生;综合分析焊接线能量,确定了第一层施焊在较小线能量情况下,采用低焊速的方法能有效地防止结晶裂纹的产生;采用开槽引收弧板,点固焊距焊缝120 mm以上,有利于避免端部热裂纹产生。

薄壁直缝埋弧焊管焊缝结晶裂纹分析与控制

在X70钢级、508mm×7.1mm规格直缝埋弧焊管生产中,检验时发现在部分钢管的焊缝中存在纵向裂纹,取样后经金相检验证实该裂纹为结晶裂纹。通过采取降低焊接电流、提高焊剂碱度及适当调整管型等工艺措施后问题得到了改善,为薄壁直缝埋弧焊管的生产积累了经验。

螺旋缝埋弧焊钢管内焊缝结晶裂纹分析

焊缝裂纹是焊接过程中的重大缺陷,有效控制焊缝裂纹的产生对于产品质量至关重要。分析了螺旋缝埋弧焊钢管内焊缝结晶裂纹的产生过程以及消除措施,通过实践证明结晶裂纹是由钢管成形不稳定引起的。