激光焊接中的冷裂纹缺陷.docx

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1.激光焊接缝中的裂纹缺陷介绍

1）激光焊接接头常见的缺陷

激光焊接属于典型的熔化焊焊接工艺，所以在熔化焊中可能出现的缺陷在激光焊接工艺中都存在出现的可能。

一般来说，主要有气孔、裂纹、夹渣、未焊透、烧穿、飞溅、错边、未熔合及焊缝外观尺寸不符合要求等。

对于不同材料的激光焊接，出现某一种或几种缺陷的倾向不同，需要根据具体情况分析、研判。

图2为TC4钛合金激光焊缝在拉伸过程中观察到的裂纹形貌。

2）激光焊接接头中的裂纹缺陷

（1）焊接裂纹的概念：

焊接件中最常见的一种严重缺陷。

在焊接应力及其它致脆因素共同作用下，焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙。

它具有缺口尖锐和长宽比大的特征。

（2）激光焊接接头裂纹的危害

焊接裂纹是所有焊接缺陷里危害最严重的一种，它的存在是导致焊接结构时效的最直接因素，特别是在锅炉等压力容器的焊接接头中，可能导致灾难性的事故。

裂纹的一个最基本特征是具有扩展性，在一定工作条件下会不断生长，直至断裂。

危害可分为如下几个方面：

a.减少了焊接接头的有效工作截面，降低承载能力；

b.构成严重的应力集中；

c.给有密闭要求的结构造成泄漏；

d.腐蚀介质容易侵入，加速腐蚀；

e.留下隐患，使焊接结构不可靠。

（3）激光焊接接头冷裂纹的产生原因

以低合金高强钢焊接接头容易形成的延迟冷裂纹为例，钢结构焊接接头中的冷裂纹一般在Ms点以下产生，钢种的淬硬倾向越大（因形成淬硬的马氏体和大量晶格缺陷）、含氢量越高（容易在晶格缺陷处形成高应力区），接头承受应力越大时（特别是有应力集中现象时），焊接延迟冷裂纹产生的几率越高。

以上三个方面是引起延迟裂纹的最主要原因，其中氢是引起冷裂纹延迟现象的根本原因，所以把延迟裂纹又称为氢致裂纹。

（4）预防氢致裂纹的措施

①减少焊缝金属中氢含量、提高焊缝金属塑性；

②减少氢来源，焊材要烘干，接头要清洁（无油、无锈、无水）；

③避免产生淬硬组织，焊前预热、焊后缓冷（可以降低焊后冷却速度）；

④降低焊接应力，采用合理的工艺规范，焊后热处理等；

⑤焊后立即进行消氢处理（即加热到250℃，保温2～6小时左右，使焊缝金属中的扩散氢逸出金属表面）。

2.小结

本次课介绍了激光焊接接头中的常见缺陷类型，特别是冷裂纹中的延迟裂纹的产生原因、危害及预防措施。