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碳钢焊接裂纹的原因

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原因如下

工件材料的影响。工件材料的化学成分不稳定,含碳量和磷、硫等杂质的增加,是造成焊缝裂纹的因素之一。另外,采用碳弧刨槽,使焊接区域局部渗碳严重,焊接局部形成珠光体和胶结组织,其脆性较大,在冷却结晶过程中产生裂纹。随着石油化工的发展,压力容器也相应向大型化、高压化、厚壁化等方面发展,因此低合金结构钢、合金钢和高强度钢得到了广泛的应用。这些合金钢虽然强度高,但韧性低,有的在低温下还具有冷脆性

此外,材料的合金元素含量越高,硬化倾向越强,因此这些钢比低碳钢更容易开裂。在焊接影响区,如果钢基材有起皱、重皮、分层等缺陷,也会形成裂纹源,扩展成裂纹。例如,某化肥厂的苏制洗涤塔在运行几年后发生爆炸,整个塔碎了数百块,其中一块飞了100多米,造成了灾难性的事故。经过对塔壁碎片的检查,发现了许多焊接裂纹。经鉴定,事故主要是由于制造过程中出现焊接裂纹和材料在冬季低温下韧性差而造成脆性损伤。

工件结构的影响。在焊接过程中,由于焊缝区域必然会产生焊接变形,工件刚性较大,不易变形,产生内应力,造成焊缝裂纹。由于焊接结构不合理,压力容器产生裂纹和爆炸事故也很常见,其主要特征是错边和角度变形。这一缺陷导致接头处容器内应力集中,甚至焊缝边缘出现裂纹。此外,还有一些其他的不安全因素,也容易造成事故。3)焊接规范的影响。焊接电流过大,温度上升快,温度高,焊接区与周围金属温差大,由于冷却速度快,热应力造成裂纹。

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