對于厚度不小于40 mm的厚鋼板而言，在焊接過(guò)程中易發(fā)生層狀撕裂，究其原因，有兩方面，一方面為鋼板越厚，非金屬夾雜缺陷越多；另一方面為焊縫越厚，焊接應力和變形就越大，今天就來(lái)解析一下厚鋼板加工焊接時(shí)層狀撕裂的原因以及預防措施。
一、厚鋼板焊接加工層狀撕裂的原因
層狀撕裂產(chǎn)生的主要原因為鋼中存在片狀硫化物與層狀硅酸鹽或大量成片地密集于同一平面內的氧化鋁夾雜物，可能導致Z向塑性降低，沿鋼材軋制方向發(fā)生階梯狀的層狀撕裂。
二、厚鋼板焊接加工防層狀撕裂的預防措施
1.原材料控制
(1)要求Q345B鋼中S含量≤0.04%、P含量≤0.04%。在原材料進(jìn)廠(chǎng)復驗過(guò)程中，對鋼板的S、P含量需進(jìn)行嚴格的控制，S、P含量的實(shí)測值應低于標準要求的1/2。
(2)厚板原材料進(jìn)廠(chǎng)后應逐塊進(jìn)行無(wú)損檢測，檢測板內有無(wú)夾層。
(3)對不符合要求的鋼板必須要求退貨處理。
2.焊接接頭設計要點(diǎn)
(1)在滿(mǎn)足焊透深度要求和焊縫致密性條件下，采用較小的焊接坡口角度及間隙。
(2)在角接接頭中，采用對稱(chēng)坡口或偏向于側板的坡口。
(3)采用雙面坡口對稱(chēng)焊接代替單面坡口非對稱(chēng)焊接。
(4)在T形或角接接頭中，板厚方向承受焊接拉應力的板材端頭伸出接頭焊縫區。
3.焊接材料的選擇
在滿(mǎn)足接頭強度要求的條件下，選用具有較好熔敷金屬塑性性能的焊接材料，氣保焊絲ER50-6是一種強度等級較低的低氫性焊接材料，焊絲的熔敷效率高且具有較好的塑性性能，也是一種公認的厚板焊接材料。
4.焊接方法的選擇
在焊接厚板時(shí)，采用富氬混合氣體保護焊，此種焊接方法為低氫焊接方法的一種，比純CO2氣體保護焊更容易、更有效的控制焊縫金屬內部的含氫量。
5.坡口的制備
(1)厚板的坡口制備需優(yōu)先采用機械坡口機進(jìn)行加工，避免采用火焰切割，以免導致焊接部位重復受熱。
(2)制定合理的坡口角度，在滿(mǎn)足焊縫連接強度的同時(shí)，盡可能減小坡口尺寸，以達到減少焊縫熔敷金屬填充量的目的。
(3)在坡口加工過(guò)程中，應嚴格按照既定要求限制坡口角度及鈍邊尺寸的偏差。
6.焊前預熱
厚板焊接前，必須進(jìn)行預熱處理，并根據鋼板厚度確定合理的預熱溫度，在保證在不產(chǎn)生附加應力的前提下，應適當提高焊接接頭的預熱溫度。焊前預熱可以防止一般拘束度接頭焊接時(shí)裂紋的產(chǎn)生，焊前預熱可以控制焊縫金屬及鄰近母材的冷卻速度。較高的溫度可使氫較快擴散且減少冷裂傾向。
7.焊接工藝控制
(1)制定合理的焊接順序，盡可能避免厚度方向的焊接殘余應力的產(chǎn)生，減少焊接接頭的拘束應力的集中。
(2)焊接過(guò)程中嚴格執行焊接工藝卡參數，盡量控制焊接熱輸入量，采用較小電流進(jìn)行焊接。
(3)焊接過(guò)程中嚴格控制焊道層間溫度，應小于250℃。
(4)作用于收縮方向上的焊縫厚度應盡可能低。
(5)保證焊縫內部質(zhì)量，單側焊接后進(jìn)行另一側焊接前應采用碳弧氣刨進(jìn)行清根處理。
(6)焊縫與厚板母材連接基礎即焊腳尺寸在標準要求范圍內應盡可能大。
(7)焊道層數的分布考慮厚板母材與焊縫金屬的局部緩沖。
8.焊后熱處理
(1)焊后熱處理可幫助焊縫金屬內擴散氫的溢出，有效降低焊縫金屬內的氫含量。降低焊縫出現冷裂紋的傾向，同時(shí)也有效預防厚板母材的層狀撕裂的產(chǎn)生。
(2)與厚板連接焊縫焊接完畢后，應對焊縫及厚板母材整體熱處理，保證消除焊縫及母材內部的焊接殘余應力，減少脆硬組織和焊縫中的氫含量。
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