再热裂纹
再热裂纹是在焊接接头经过消除应力热处理或其他加热过程后,在特定温度范围内重新加热所产生的裂纹。这种裂纹主要发生在低合金高强钢、珠光体耐热钢、奥氏体不锈钢、镍基合金等材料的焊接接头中。
形成原因
再热裂纹的形成与材料成分有关,尤其是其中的沉淀强化元素,如铬、钼、钒等。此外,焊接区域存在的较大残余应力和应力集中也是导致再热裂纹的重要因素。对于不同的材料,存在着明确的再热裂纹敏感温度区间,例如,沉淀强化的低合金高强钢的敏感温度大约在500-700℃之间,而对于奥氏体不锈钢和高温合金,则在700-900℃范围内。
金相特征
再热裂纹在低合金钢中沿着焊接热影响区粗晶区中原奥氏体晶界的边界出现。在室温下,这些钢中的焊接热影响区的相变产物通常是马氏体和贝氏体,这些相变产物覆盖了原始奥氏体晶界。为了显示钢的原始奥氏体晶界,通常需要使用特殊的金相技术。再热裂纹的扩展路径具有沿晶的特点,这使得它易于区分再热裂纹和氢致裂纹,后者通常具有穿晶的特点。再热裂纹的敏感性随原奥氏体晶粒尺寸的增大而增加,因此再热裂纹通常靠近熔合线。在许多情况下,再热裂纹平行于熔合线延伸,并且距离熔合线只有1个或2个晶粒直径。在奥氏体不锈钢中,再热裂纹可能出现在焊缝和热影响区中。如果奥氏体不锈钢中的再热裂纹出现在焊接热影响区中,那么这个裂纹通常非常接近熔合线,因为那个区域的晶粒发生了长大。
防范措施
预防再热裂纹的方法包括预热、采用低强度焊缝以及减少焊接应力。预热温度应控制在200~450℃之间,如果能在焊后及时进行后热处理,可以适当降低预热温度。例如,18MnMoNb钢焊后在180℃热处理2小时,预热温度可以降至180℃。通过选择低强度焊缝,可以使焊缝强度低于母材,从而提高其塑性变形能力。同时,合理的焊接顺序、减少余高、避免咬边及根部未焊透等缺陷也可以有效减少焊接应力。
参考资料
浅谈热裂纹、再热裂纹、冷裂纹、层状撕裂.微信公众平台.2024-10-24
焊接再热裂纹试验.百度文库.2024-10-24
再热裂纹名词解释.百度文库.2024-10-24