對于厚度不小于40 mm的中厚板而言，在焊接過程中易發(fā)生層狀撕裂，究其原因，有兩方面，一方面為中厚板越厚，非金屬夾雜缺陷越多；另一方面為焊縫越厚，焊接應(yīng)力和變形就越大，今天就來解析一下中厚板加工焊接時層狀撕裂的原因以及預(yù)防措施。

  一、中厚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(nèi)的氧化鋁夾雜物，可能導(dǎo)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、中厚板焊接加工防層狀撕裂的預(yù)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%。在原材料進廠復(fù)驗過程中，對鋼板的S、P含量需進行嚴(yán)格的控制，S、P含量的實測值應(yīng)低于標(biāo)準(zhǔn)要求的1/2。

  (2)中厚板原材料進廠后應(yīng)逐塊進行無損檢測，檢測板內(nèi)有無夾層。

  (3)對不符合要求的中厚板必須要求退貨處理。

  2、焊接接頭設(shè)計要點

  (1)在滿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，采用對稱坡口或偏向于側(cè)板的坡口。

  (3)采用雙面坡口對稱焊接代替單面坡口非對稱焊接。

  (4)在T形或角接接頭中，板厚方向承受焊接拉應(yīng)力的板材端頭伸出接頭焊縫區(qū)。

  3、焊接材料的選擇

  在滿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，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(nèi)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行加工，避免采用火焰切割，以免導(dǎo)致焊接部位重復(fù)受熱。

  (2)制定合理的坡口角度，在滿足焊縫連接強度的同時，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)在坡口加工過程中，應(yīng)嚴(yán)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(yù)熱

  中厚板焊接前，必須進行預(yù)熱處理，并根據(jù)中厚板厚度確定合理的預(yù)熱溫度，在保證在不產(chǎn)生附加應(yīng)力的前提下，應(yīng)適當(dāng)提高焊接接頭的預(yù)熱溫度。焊前預(yù)熱可以防止一般拘束度接頭焊接時裂紋的產(chǎn)生，焊前預(yù)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(yīng)力的產(chǎn)生，減少焊接接頭的拘束應(yīng)力的集中。

  (2)焊接過程中嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝卡參數(shù)，盡量控制焊接熱輸入量，采用較小電流進行焊接。

  (3)焊接過程中嚴(yán)格控制焊道層間溫度，應(yīng)小于250℃。

  (4)作用于收縮方向上的焊縫厚度應(yīng)盡可能低。

  (5)保證焊縫內(nèi)部質(zhì)量，單側(cè)焊接后進行另一側(cè)焊接前應(yīng)采用碳弧氣刨進行清根處理。

  (6)焊縫與中厚板母材連接基礎(chǔ)即焊腳尺寸在標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)應(yīng)盡可能大。

  (7)焊道層數(shù)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(nèi)擴散氫的溢出，有效降低焊縫金屬內(nèi)的氫含量。降低焊縫出現(xiàn)冷裂紋的傾向，同時也有效預(yù)防中厚板母材的層狀撕裂的產(chǎn)生。

  (2)與中厚板連接焊縫焊接完畢后，應(yīng)對焊縫及中厚板母材整體熱處理，保證消除焊縫及中厚板內(nèi)部的焊接殘余應(yīng)力，減少脆硬組織和焊縫中的氫含量。