鋼結構T型接頭大板梁焊接裂紋探討范文

本站小編為你精心準備了鋼結構T型接頭大板梁焊接裂紋探討參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：本文通過理化檢驗及焊接工藝調查，分析認為，違反焊接工藝規程，焊后冷卻速度快，是造成鋼結構T型接頭大板梁焊接裂紋產生的原因。

關鍵詞：T型接頭；焊接裂紋

0引言

T型焊接接頭是鋼結構中常用的焊接形式之一，廣泛應用于石油化工、橋梁、船舶等。T形接頭是一焊件端面與另一焊件表面構成直角或近似直角的接頭。這是一種用途僅次于對接接頭的接頭形式，根據垂直板厚度的不同，T形接頭的垂直板可開成I形坡口、單邊V形坡口、K形坡口等多種坡口形式，其焊接工藝要求嚴格。

1項目背景

2014年冬季，某電廠660MW改造項目，現場制作T型接頭大板梁，材質為Q345B。該構件翼板厚度為130mm，腹板厚度為40mm，構建4條主焊縫（角焊縫）總長19.8m×4。T型接頭坡口純邊為20°，熔焊深度為10mm，施工采用6臺YD-500FR焊機連續作業，一個晝夜將4條角焊縫焊接完成。24小時后，無損檢測人員采用CDX-Ⅲ型磁探儀，對4條焊縫進行100%磁粉探傷。檢測發現，多處有裂紋現象。經測量，焊縫橫向裂紋有9處，最長35mm；縱向裂紋最大為290mm。

2原材料理化性能調查

2.1原材料化學成分原材料成分符合GB/T1591-2008對Q345B的要求。

2.2原材料力學性能從表2可以看出，原材料符合材質要求。

3焊接工藝調查

承接加工的公司對進行了焊接工藝評定，制定了焊接工藝規程。施工過程中，質檢人員記錄焊接相關數據。焊接人員在操作過程中，采用大電流、大電壓進行焊接，焊縫在快速冷卻過程中，易產生結晶裂紋。

4開裂原因分析

通過對工藝實施調查和樣品取樣分析，可以看出，焊接施工人員為加快工程進度，未按焊接工藝文件執行，采用大電壓和大電流操作，加上氣溫低（-20℃），焊縫冷卻速度過快。結合本次施工工藝，焊接電壓和電流都很大，焊縫處金屬處于較高的溫度，由金屬結晶規律可知，先結晶的金屬較后結晶的金屬雜質較多，并富集在晶界。在焊縫金屬凝固的后期,低熔點共晶被排擠在柱狀晶體相遇的中心部位，形成一種所謂的“液態薄膜”，隨著熱源的離開，拉應力增加，在金屬結合薄弱之處易于形成結晶裂紋。低溫焊接條件下，焊縫的冷卻速度高于常溫條件下，導致材料的晶粒度粗大，增加了冷裂紋的敏感性。焊后冷卻速度加快，熱影響區的淬硬性也越大，在熱影響區會形成馬氏體或貝氏體等淬硬組織，材料硬度上升，塑性下降，材料抵抗裂紋擴展的能力下降。焊縫金屬在冷卻過程中，游離氫的溶解度降低，焊后冷卻的速度快，氫逸出的時間變短，殘留在金屬中的比例增大，使冷裂紋產生的可能性增加。

5結論與措施

通過前面的分析可知，違反操作規程，快速冷卻時造成之一事故的主要原因。建議采用焊接前對構件進行預熱，嚴格遵照操作工藝施工，焊后緩慢冷卻等措施。

參考文獻：

[1]李龍江．容器冬季施焊焊接裂紋的控制措施探討[J]．煉油與化工，2011（3）：25-29.

[2]楊莉，沈曉來，樊平.厚大件制造中焊接裂紋的分析[J].水利電力機械，2004，26（4）：47-48.

[3]石成，茹國和.鋼結構焊接裂紋的防治[J].建筑施工，2010，32（5）：431-434.

[4]姬慶濤，化三兵，王瑤，等.Q345鋼焊接裂紋分析[J].熱加工工藝，2013，42（5）：232-233.

[5]蘭亮云，邱春林，趙德文，等.冷卻工藝對低焊接裂紋敏感性鋼組織的影響[J].中國冶金，2011，21（2）：29-33.

作者：王偉1，朱紹峰2 單位：1安徽省機械科學研究所，2安徽建苑質量檢測有限公司