浅析连铸板坯表面裂纹的影响因素及防止措施

浅析连铸板坯表面裂纹的影响因素及防止措施
浅析连铸板坯表面裂纹的影响因素及防止措施

浅析连铸板坯表面裂纹的影响因素及防止措施

房建明

(湖南省湘潭市湘潭钢铁集团公司,湖南湘潭

411101)

要:连铸板坯表面裂纹主要包含纵裂纹和横裂纹,为了提高连铸板坯质量,对板坯表面纵裂纹产生缺陷的

原因和影响因素进行跟踪和分析,通过调整工艺操作与设备系统参数,提出改善钢水和耐材质量,改善设施设备条件等控制板坯表面纵裂纹的措施,避免连铸板坯表面纵裂纹的产生。关键词:连铸板坯;纵裂纹;影响因素;防止措施

作者简介:房建明(1984-),男,湖南宁远人,大学本科,助理工程师,主要从事与钢铁冶金相关的工艺,技术管理工作。

Metallurgy and materials

表面裂纹是影响板坯质量的主要缺陷,对板坯质量和后续成品板材表面质量影响很大,产生裂纹的原因也较为复杂,也会为其轧制的板材带来对应缺陷,造成很多产品表面清理和降级处理,严重时大量报废,造成公司很大的经济损失。因此,对形成原因要认真分析,便于及时采取措施防止裂纹产生。

1表面纵裂纹特征

顺着拉坯方向在铸坯表面产生的裂纹就是连铸板

坯表面纵裂纹,于结晶器内部形成,与表面纵向收缩同一时间出现,在铸坯宽面的中心部位或靠边棱角部位处发生较多。一般表面纵裂纹分为两种:一、细小纵裂纹,宽度<1mm ,深度<2mm ,长度3~25mm ,一般很难观察到;二、粗大纵裂纹,宽度1~10mm ,深度2~70mm ,长度30~25m 。纵裂纹的具体特征:①纵裂纹表面伴有凹陷,表面凹陷越大,纵裂纹越严重,反之亦然;②沿柱状晶边界方向,裂纹会逐渐扩展;③裂纹内部夹杂硅、钙、铝等元素;④裂纹周围具有P 、S 、Mn 的偏析;⑤形成裂纹的边缘产生脱碳层,说明高温导致扩展的。

通常纵裂纹长度在10mm 以内时,深度会<0.7

mm 。在轧制铸坯前,加热过程表面需氧化1mm 左右。

所以,裂纹长度在10mm 以下,就不会形成板材缺陷。热装轧制工艺中,轧制前,加热时间缩短,表面氧化层厚度减小,使用铸坯冷壮轧制工艺中,才不会形成表面微细纵裂纹的缺陷,但是在热装轧制中,可能会形成表面裂纹缺陷。

2

表面纵裂纹的形成原因

2.1

微裂纹形成

在结晶器内部,钢水凝固的过程中,会形成热应力,这种力形成于内外和上下的温度差,坯壳在热应力、钢水静压力和坯壳与结晶器铜板壁的摩擦力影响,以及

气隙板坯宽面收缩受到窄面制约所承受的应力影响,结晶器的初生坯壳厚度不均匀,坯壳经受这些力的作用下,一旦应力超过钢的高温允许强度时,就会在坯壳较为薄弱的地方产生微裂纹。2.2微裂纹扩展

进入二冷区后,铸坯在二次冷却水流量较大造成强

冷时扩大,在结晶器内部形成裂纹,在二冷区内会变大。铸坯凝固后,组织会发生奥氏体分解相变,铸坯体积会收缩和线收缩,应力就在外形尺寸的变化上产生。在二冷区内,液态钢水会重熔坯壳,坯壳变薄后在钢水静压力的作用下,发生鼓起变形,加剧应力集中。在扇形段发生弯曲和矫直的过程中,铸坯承受较大的机械应力,导致微裂纹扩展变大,从而形成裂纹。

3

表面纵裂纹产生的影响因素

3.1钢水条件

钢水中[C ]在0.10%~0.18%时和钢水中[S ]>0.015%

时,导致纵裂纹产生的敏感性增加。[C ]>0.55%时,会减少纵裂纹的发生。在沿着柱状晶边界,表面纵裂纹会延伸展开,钢水中硫含量较高时,就会由于硫在柱状晶界的偏析,减慢晶界处的凝固。凝固后,会因为硫含量较高而减缓晶界处延续性,导致裂纹产生的可能性增加。如果Mn/S >30时,残余元素[Cu ]、[As ]、[Zn ]控制<0.1%,裂纹产生的敏感性就会降低。3.2钢水过热度

结晶器内高温钢水流动时,会随钢水过热度提高每

10℃就被吃掉凝固壳大约2mm 。因此,初生凝固壳的正常生长会受到钢水过热度影响。钢水过热度过高,初生坯壳变薄,受到热应力较大,容易形成表面纵裂纹;钢水过热度过低,保护渣熔化不好,弯月面的冷却就会不均匀,表面纵裂纹发生的可能性增大。因此,在浇注时,要严格控制钢水过热度,保持在合理范围,以此有

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焊工理论知识试卷(附有答案)

焊工理论知识试卷 一、判断题(第1题~第200题。将判断结果填入括号中。正确的填“√”,错误的填“×”。每题 0.5分,满分20分。) 1.()坚持文明生产,创造一个舒适的生活环境,是焊工职业守则内容之一。 2.()常见的剖视图有全剖视图、半剖视图和局部剖视图。 3.()一张完整的装配图应有一组视图,全部零件的尺寸,技术要求,标题栏、明细表、零件序号等。 4.()将亚共析钢加热到A 1以上30℃~70℃,在此温度下保持一定时间,然后快速冷却,该热处理工艺方法称为淬火。 5.()将钢加热到A 1或Acm以上50℃~70℃,保温后,在静止的空气中冷却的热处理工艺叫回火。 6.()材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度。 7.()根据GB/T1591—94规定,合金结构钢牌号由代表屈服点的字母“Q”,屈服点数值,质量等级符号三部分按顺序排列。 8.()电流的单位是xx。 9.()电阻的单位是欧姆(Ω),还有KΩ、MΩ。 10.()在电路中有两个以上的电阻一个接一个的依次连接,且流过这些电阻的电流相同,这就是电阻并联。 11.()交流电流表为扩大量程则应配用分流器。

12.()Cr是铬的元素符号,Ni是镍的元素符号。 13.()焊接局部通风主要为局部排风,即从焊接工作点附近捕集烟气,经净化后再排出室外。 14.()使用行灯照明时,按规定其电压不应超过18伏。 15.()板件对接组装时,应按规范和焊工技艺确定组对间隙,且终焊端和始焊端间隙大小一致。 16.()管件对接的定位焊缝长度一般为25~30mm,厚度一般为4~5mm。 17.()氩弧焊机供气系统由气瓶、预热器、干燥器、减压器、流量计、电磁气阀组成。 18.()一些化学性质活泼的金属,用其他电弧焊焊接非常困难,而用钨极氩弧焊则可容易地获得高质量的焊缝。 19.()低碳钢、低合金钢、不锈钢、铜、钛及其合金的钨极氩弧焊应采用直流正接。 20.()CO 2焊时必须使用直流电源,而且采用直流正接。 21.()缝焊主要用于要求气密的薄壁容器,壁厚一般不超过4mm。 22.()电阻焊与其他焊接方法相比的优点,主要有焊接变形小、易于获得质量较好的焊接接头、焊接速度快生产率高、可节省焊接材料成本低等。 23.()合金钢特别是高温合金电阻焊时,电极材料的主要性能要求是热强度稳定性;轻金属及合金电阻焊时,电极材料的主要性能要求是导电性,导热性。 24.()点焊工艺参数不包括焊件厚度,也不包括点焊顺序。 25.()等离子弧要求电源具有水平的外特性。

热裂纹防止措施

热裂纹防止措施: (1)尽量使焊缝金属呈双相组织,铁素体的含量控制在3—5%以下。因为铁素体能大量溶解有害的S、P杂质。 (2)尽量选用碱性药皮的优质焊条,以限制焊缝金属中S、P、C等的含量。 根据贫铬理论,焊缝和热影响区在加热到450—850%敏化温度区时在晶界上析出碳化铬,造成贫铬的晶界,不足以抵抗腐蚀的程度。 防止措施: (1)采用低碳或超低碳的焊材,如A002等;采用含钛、铌等稳定化元素的焊条,如A137、A132等。 (2)南焊丝或焊条向焊缝熔入一定量的铁素体形成元素,使焊缝金属成为奥氏体+铁素体的双相组织(铁素体一般控制在4—12%)。 (3)减少焊接熔池过热,选用较小的焊接电流和较快的焊接速度,加快冷却速度。 (4)对耐晶间腐蚀性能要求很高的焊件进行焊后稳定化退火处理。 科技名词定义 中文名称:晶间腐蚀 英文名称:intergranular corrosion 其他名称:晶界腐蚀 定义1:沿着或紧挨着晶粒边界发生的腐蚀。 所属学科:船舶工程(一级学科);船舶腐蚀与防护(二级学科) 定义2:因金属中晶界组分在介质中的溶解速率远高于晶粒本体的溶解速率而产生的局部腐蚀。是使金属强度、塑性和韧性大大降低的危害性很大的腐蚀类型。 所属学科:电力(一级学科);核电(二级学科) 定义3:沿着或紧挨着金属晶粒边界发生的腐蚀。 所属学科:机械工程(一级学科);腐蚀与保护(二级学科);腐蚀类型(三级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 晶间腐蚀,局部腐蚀的一种。沿着金属晶粒间的分界面向内部扩展的腐蚀。 目录 基本概念 不锈钢的晶间腐蚀 不锈钢的敏化 预防措施 发生晶间腐蚀的电化学条件 相关标准

板坯连铸机粘结漏钢的原因分析及预防 刘雷锋

板坯连铸机粘结漏钢的原因分析及预防刘雷锋 发表时间:2018-01-02T16:54:15.037Z 来源:《基层建设》2017年第28期作者:刘雷锋 [导读] 摘要:随着连铸技术的发展和广泛应用,连铸坯的质量和品质受到了人们的广泛关注,提高连铸坯的质量成为连铸生产中重点关注的问题之一。 宁波钢铁有限公司浙江宁波 315807 摘要:随着连铸技术的发展和广泛应用,连铸坯的质量和品质受到了人们的广泛关注,提高连铸坯的质量成为连铸生产中重点关注的问题之一。连铸过程开始广泛运用于有色金属行业,尤其是铜和铝。连铸技术迅速发展起来。本文对此进行了分析研究。 关键词:坯;连铸;连铸工艺 连铸漏钢是个常见现象。钢水在结晶器内形成坯壳,连铸坯出结晶器后,薄弱的坯壳抵抗不住钢水静压力,出现断裂而漏钢。对于薄板坯连铸来说更易发生漏钢事故。漏钢对连铸生产危害很大。即影响了连铸车间的产量,又影响了连铸坯的质量,更危及操作者的安全。因此,降低薄板坯连铸漏钢率是提高生产效率,提高产量,提高产品质量,降低成本的重要途径。现对某厂自2008~2013年薄板坯漏钢率进行统计。2008年漏钢率达0.56%;2009年漏钢率达0.19%;2010年漏钢率达0.19%;2011年漏钢率达0.19%;2012年漏钢率达0.15%;2013年漏钢率达0.07。 1 工艺流程 某厂第一钢轧厂工艺流程为:鱼雷罐供应铁水/混铁炉供应铁水→铁水预处理→转炉炼钢→氩站→精炼→薄板坯连铸 2 薄板坯漏钢类型 某厂薄板坯连铸漏钢主要有:粘结漏钢、裂纹漏钢、卷渣漏钢、开浇漏钢、鼓肚漏钢五个类型。 3 薄板坯漏钢特征、原因及预防措施 3.1 粘结漏钢 粘结漏钢是指钢水直接与结晶器铜板接触形成粘结点,粘结点处坯壳与结晶器壁之间发生粘结,此处在结晶器振动和拉坯的双重作用下被撕裂,并向下和两侧扩展,形成倒“V”形破裂线,钢水补充后又形成新的粘结点,这一过程反复进行,粘结点随坯壳运动不断下移,此处坯壳较薄,出结晶器后,坯壳不能承受上部钢水的静压力,便会发生漏钢事故。据统计,粘结漏钢发生率最高,高达50%以上。 (1)铸坯粘结漏钢后特征。粘结漏钢后铸坯特征。坯壳呈“V”字型或“倒三角”状,粘结点明显。 (2)粘结漏钢的原因: 1)保护渣性能不好。保护渣在结晶器铜板与凝固坯壳之间起润滑的效果。保护渣的性能好坏直接影响凝固坯壳的质量,保护渣的粘度是一个重要指标,它决定渣膜的薄厚,保护渣粘度高,不易流入坯壳与铜板之间形成润滑渣膜,使得钢水和结晶器铜板之间易发生粘结。2)钢水纯净度低。钢水中[O]含量高,使得钢水中A12O3含量升高,进而结晶器保护渣中A12O3含量高,保护渣性能发生变化,渣粘度增大、不易流入坯壳与铜板之间形成润滑渣膜,使得钢水和结晶器铜板之间易发生粘结。3)结晶器振动参数不合适。合适的振动形式和振动参数可以降低结晶器铜板与凝固坯壳之间的摩擦力和减小振痕深度,改善铸坯表面的质量。若结晶器振动参数不合适,负滑脱时间过长造成凝固坯壳上的振痕过深,使坯壳容易在应力的作用下断裂产生粘结。4)浸入式水口烘烤不符合标准。如果浸入式水口烘烤温度不够,连铸开浇时水口与结晶器内外弧间的保护渣产生搭桥现象,保护渣不易熔化,进而流入到坯壳和结晶器之间的保护渣减少,渣膜变薄,润滑效果变差,容易粘结漏钢。5)钢水温度过低。钢水温度过低,保护渣粘度大,润滑效果不好,易粘结漏钢。 3.2 卷渣漏钢 定義:由于结晶器液面波动会将渣卷入初生坯壳,这些渣子附着在坯壳表面,由于其导热性差,卷渣处的坯壳较薄,铸坯出结晶器后,渣子在钢水静压力作用下脱落产生漏钢。 在结晶器内的固态或半熔融的夹渣物随着浇注钢流的运动,被推向结晶器壁;或在更换中间包长水口时,中间包内钢液面下降后,中间包内钢渣易随钢流进入结晶器,最后被初生坯壳捕捉; (1)卷渣漏钢后特征。卷渣漏钢主要特征表现为:漏钢部位有“孔洞或结渣”,漏钢部位一般发生在结晶器出口位置。 (2)卷渣漏钢原因: 1)残留在钢中的大型夹杂物较多造成卷渣现象;2)较大的结晶器液面波动造成卷渣现象;3)捞渣不及时或捞不净造成的卷渣现象。 3.3开浇漏钢 开浇漏钢是指铸机开浇或者换中间包时,由于连接不好而造成的漏钢。 (1)开浇漏钢后铸坯特征。开浇漏钢铸坯特征为:漏钢一般发生在开浇起步期间,引锭头刚拉出结晶器就发生漏钢。(2)开浇漏钢原因:引锭头未扎好,包括石棉绳没扎紧;开浇起步过快,凝固时间不够开拉,坯头强度不够,将引锭头处拉裂漏钢。 4 薄板坯漏钢的预防措施 4.1 优化结晶器保护渣性能 通过优化保护渣碱度、熔点、熔速、粘度等指标,有效地减少了粘结、卷渣、裂纹漏钢等生产事故。 4.2 恒温恒拉速浇注 恒温恒拉速浇注是降低薄板坯漏钢率的主要因素。 4.3 优化连铸工艺参数 对不同钢种、不同断面的连铸相关参数(结晶器水流量、结晶器初始锥度、二冷水各段分配比例及比水量、扇形段压下终点位置等)进行优化调整,并固化使用。 4.4 连铸耐材优化与管理 (1)加强水口的烘烤操作。(2)优化中间包结构。中间包控流装置由“单挡渣坝”式改为“一挡墙+两挡坝”组合结构,将钢包下渣完全挡在冲击区内,产生的流场有利于钢液中夹杂物的充分上浮,有利于钢液成分、温度的均匀,提高了钢水质量,降低了漏钢事故。(3)加

40Cr钢坯角部裂纹低倍评级图

山东石横特钢集团有限公司 企业标准 Q/STBj05-2008 40Cr钢坯角部裂纹低倍评级图 (第一版) 管理部门:技术中心 受控状态: 发放编号: 编制:张吉军 审核: 批准:陈小武 标准化审查:高敏张颖 2008-12-18 发布 2008-12-19 实施

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40Cr钢坯角部裂纹低倍评级图 1 范围 本标准仅适用于评定锻造用40Cr连铸坯的横截面酸蚀低倍组织缺陷中的角部裂纹缺陷。 2 引用标准 GB/T 226 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法 YB/T153 优质碳素结构钢和合金结构钢连铸方坯低倍组织缺陷评级图3 试样显示方法 试样显示方法按GB/T 226的规定执行。 4 角部裂纹的形貌特征及评定原则 4.1 特征 在酸蚀试样的角部,距表面有一定深度并与表面垂直,距与之平行的边部距离最大为25mm,当两条裂纹相距2mm时,按一条裂纹计算,裂纹严重时,沿对角线向内部扩展。 4.2 评定原则 评级时应首先考虑裂纹的宽度,其次为裂纹的长度和数量以及距表面的距离。距表面的距离越近,级别应越高。裂纹总长度为单条裂纹长度之和。 5 评级图片 角部裂纹缺陷共分8级。评级图片边长的实际尺寸为150mm。各类评级图片见附录A 。 6 评定方法 评定缺陷以肉眼可见为限,必要时可用卡尺量出实际尺寸,对照图谱进行评定。当其严重程度界于相邻两级之间时可评半级。在进行评定其它

尺寸的连铸坯角部裂纹级别时,可根据缺陷评级图按比例缩小或放大。 7 附录 7.1 本标准由理化检测中心金相检测室负责解释。 7.2 本标准产生的附录有: 1)附录A角部裂纹评级图 2)附录B角部裂纹微观组织

各种焊接裂纹成因特点及防止措施这条必须收藏了

各种焊接裂纹成因特点及防止措施,这条必须收藏了 焊接裂纹就其本质来分,可分为热裂纹、再热裂纹、冷裂纹、层状撕裂等。下面仅就各种裂纹的成因、特点和防治办法进行具体的阐述。1.热裂纹是在焊接时高温下产生的,故称热裂纹,它的特征是沿原奥氏体晶界开裂。根据所焊金属的材料不同(低合金高强钢、不锈钢、铸铁、铝合金和某些特种金属等),产生热裂纹的形态、温度区间和主要原因也各不相同。目前,把热裂纹分为结晶裂纹、液化裂纹和多边裂纹等三大类。(1)结晶裂纹主要产生在含杂质较多的碳钢、低合金钢焊缝中(含S,P,C,Si骗高)和单相奥氏体钢、镍基合金以及某些铝合金焊逢中。这种裂纹是在焊逢结晶过程中,在固相线附近,由于凝固金属的收缩,残余液体金属不足,不能及时添充,在应力作用下发生沿晶开裂。防治措施为:在冶金因素方面,适当调整焊逢金属成分,缩短脆性温度区的范围控制焊逢中硫、磷、碳等有害杂质的含量;细化焊逢金属一次晶粒,即适当加入Mo、V、Ti、Nb等元素;在工艺方面,可以通过焊前预热、控制线能量、减小接头拘束度等方面来防治。(2)近缝区液化裂纹是一种沿奥氏体晶界开裂的微裂纹,它的尺寸很小,发生于HAZ近缝区或层间。它的成因一般是由于焊接时近缝区金属或焊缝层间金属,在高温下使这些区域的奥氏体晶界上的低熔共晶组成

物被重新熔化,在拉应力的作用下沿奥氏体晶间开裂而形成液化裂纹。这一种裂纹的防治措施与结晶裂纹基本上是一致的。特别是在冶金方面,尽可能降低硫、磷、硅、硼等低熔共晶组成元素的含量是十分有效的;在工艺方面,可以减小线能量,减小熔池熔合线的凹度。(3)多边化裂纹是在形成多边化的过程中,由于高温时的塑性很低造成的。这种裂纹并不常见,其防治措施可以向焊缝中加入提高多边化激化能的元素如Mo、W、Ti等。2.再热裂纹通常发生于某些含有沉淀强化元素的钢种和高温合金(包括低合金高强钢、珠光体耐热钢、沉淀强化高温合金,以及某些奥氏体不锈钢),他们焊后并未发现裂纹,而是在热处理过程中产生了裂纹。再热裂纹产生在焊接热影响区的过热粗晶部位,其走向是沿熔合线的奥氏体粗晶晶界扩展。防治再热裂纹从选材方面,可以选用细晶粒钢。在工艺方面,选用较小的线能量,选用较高的预热温度并配合以后热措施,选用低匹配的焊接材料,避免应力集中。3.冷裂纹主要发生在高、中碳钢、低、中合金钢的焊接热影响区,但有些金属,如某些超高强钢、钛及钛合金等有时冷裂纹也发生在焊缝中。一般情况下,钢种的淬硬倾向、焊接接头含氢量及分布,以及接头所承受的拘束应力状态是高强钢焊接时产生冷裂纹的三大主要因素。焊后形成的马氏体组织在氢元素的作用下,配合以拉应力,便形成了冷裂纹。他的形成一般是穿晶或沿晶的。冷裂纹一般分

焊接热裂纹产生机理影响因素及防治措施

焊接热裂纹产生机理影响因素及防治措施 一、结晶裂纹 1、产生机理 1)、产生部位:结晶裂纹大部分都沿焊缝树枝状结晶的交界处发生和发展的,常见沿焊缝中心长度方向开裂即纵向裂纹,有时焊缝内部颁在两树枝状晶体之间。 对于低碳钢、奥氏体不锈钢、铝合金、结晶裂纹主要发生在焊缝上。 某些高强钢,含杂质较多的钢种,除发生在焊缝之处,还出现在近缝区上。 2)、分析熔池各阶段产生结晶裂纹的倾向 焊缝金属结晶过程中,晶界是个薄弱地带,由金属结晶理论可知,先结晶的金属比较纯,后结晶的金属杂质多,并集富在晶界,并且熔点较低,这些低熔点共晶物被排挤在晶界,形成一种所谓《液态薄膜》,在焊接拉应力作用下,就可能在这薄弱地带开裂,产生结晶裂纹。 产生结晶裂纹原因:①液态薄膜②拉伸应力 液态薄膜—根本原因。拉伸应力—必要条件以碳钢焊接为例,分析研究一下,在熔池结晶过程中什么阶段产生结晶裂纹的倾向最大。 如图3-77 ①液固阶段:熔池开始结晶时,液相多,固相少,液态金

属在晶粒间处于自由流动状态,有拉应力存在时,拉开后有液体随之补充,不易产生裂纹。(1区) ②固液阶段:固相多,晶粒之间相互接触,液相少,(低熔点共晶)在拉应力作用时产生微少缝隙,液态填充少,产生裂纹,这一区也称为“脆性温度区”即图3-77上a、b 之间的温度范围? ③固相阶段:完全结晶完毕,成为整体固态金属,拉应力作用时,因无液态薄膜受力均匀,不易产生裂纹。 T b—称为脆性温度区,在比区间易产生结晶裂纹,杂质较少的金属, T b小产生裂纹的可能性也小,杂质多的金属T b 大,产生裂纹的倾向也大。 3)产生结晶裂纹的条件?图3-78 如图3-78纵座标表示温度,横坐标表示由拉伸应力所产生的变形(e)和金属的塑性(P),脆性温度区的范围用T b表示上限是固液温度开始下限固相线附近,或低于固相线一段温度。 在脆性温度区内焊缝的塑性用P表示,是温度的函数,=,当在某一瞬时温度时有一个最小的塑性值(P min)PΦ ) (T (出现液态薄膜时) 受拉伸应力所产生的变形用e表示,也是温度的函数? ①如果拉伸应力所产生的变形随温度T按曲线(1)变化,

焊接冷裂纹

焊接冷裂纹 1.前言 1.1焊接裂纹的简介 焊接裂纹是指金属在焊接应力及其他致脆因素共同作用下,焊接接头中局部地区金属原子结合力遭到破坏所产生的缝隙。在焊接生产中由于钢种和结构的类型不同,可能出现各种裂纹,焊接裂纹产生的条件和原因各有不同。有些裂纹在焊后立即产生,有些在焊后延续一段时间才发生,有的在一定外界条件诱发下才产生;裂纹既出现在焊缝和热影响区表面,也产生在其内部。 焊接裂纹对焊接结构的危害有:①减少了焊接接头的工作截面,因而降低了焊接结构的承载能力②构成了严重的应力集中。裂纹是片状缺陷,其边缘构成了非常尖锐的切口应力集中,既降低结构的疲劳强度,又容易引发结构的脆性破坏。 ③造成泄漏。由于盛装或输送有毒且可燃的气体或液体的各种焊接储罐和管道,若有穿透性裂纹,必然发生泄漏。④表面裂纹能藏污纳垢,容易造成或加速结构的腐蚀。⑤留下隐患,使结构变得不可靠。由于延迟裂纹产生具有不定期性,微裂纹和内部裂纹易于漏检,这些都增加了焊接结构在使用中的潜在危险。 焊接裂纹是焊接结构最严重的工艺缺陷,直接影响产品质量,甚至引起突发事故,例如,焊接桥梁坍塌,大型海轮断裂,各种类型压力容器爆炸等恶性事故。随着现代钢铁、石油化工、船舶和电力等工业的发展,在焊接结构方面都趋向大型化、大容量和高参数方向发展,有的在低温、深冷或腐蚀介质下工作,都广泛采用各种低合金高强钢材料,而这些金属材料通常对裂纹十分敏感。因此,从焊接裂纹的微观形态、起源与扩展及影响因素等进行深入分析,对防止焊接裂纹和保证工程结构的质量稳定性是十分重要的。 1.2焊接裂纹分类 焊接裂纹按产生的机理可分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹、层状撕裂和应力腐蚀裂纹等。 (1)热裂纹 焊接过程中,焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的裂纹,它的特征是沿原奥氏体晶界开裂。根据所焊金属的材料不同,产生热裂纹的形态、温度区间和主要原因也不同。

连铸坯横裂产生的原因

连铸坯横裂产生的原因 横裂纹是位于铸坯内弧表面振痕的波谷处,通常是隐藏看不见的。经酸洗检查指出,裂纹深度可达7mm,宽度0.2mm。裂纹位于铁素体网状区,而网状区正好是初生奥氏体晶界。且晶界上有细小质点(如A1N)的沉淀。尤其是C—Mn—Nb(V)钢,对裂纹敏感性更强。 横裂产生的原因:1)振痕太深是横裂纹的发源地。2)钢中A1、Nb含量增加,促使质点(A1N)在晶界沉淀,诱发横裂纹。 3)铸坯在脆性温度900~700~C矫直。4)二次冷却太强。防止横裂发生的措施:结晶器采用高频率(200~400次/分)小振辐(2~4mm)是减少振痕深度的有效办法。2)二次冷却区采用平稳的弱冷却,使矫直时铸坯表面温度大于900℃。3)结晶器液面稳定,采用良好润滑性能、粘度较低的保护渣。4)用火焰清理表面裂纹。 1.连铸坯表面纵裂产生的原因及其防止方法有哪些? 连铸坯表面纵裂纹,会影响轧制产品质量。如长300mm、深2.5mm的纵裂纹在轧制板材上留下1125mm分层缺陷。纵裂纹严重时会造成拉漏和废品。 研究指出:纵裂纹发源于结晶器弯月面初生坯壳厚度的不均匀性。作用于坯壳拉应力超过钢的允许强度,在坯壳薄弱处产生应力集中导致断裂,出结晶器后在二次冷却区扩展。 纵裂产生的原因可归纳为:1)水口与结晶器不对中而产生偏流冲刷凝固壳。2)保护渣熔化性能不良、液渣层过厚或过薄导致渣膜厚薄不均,使局部凝固壳过薄。液渣层<10mm,纵裂纹明显增加。3)结晶器液面波动。液面波动>10㎜,纵裂发生几率30%。4)钢中S+P含量。钢中S>0.02%,P>0.017%,钢的高温强度和塑性明显降低,发生纵裂趋向增大。5)钢中C 在0.12~0.17%,发生纵裂倾向增加。

材料成型工艺综合复习题

问答题 1、吊车大钩可用铸造、锻造、切割加工等方法制造,哪一种方法制得的吊钩承载能力大?为什么? 2、什么是合金的流动性及充形能力,决定充形能力的主要因数是什么? 3、铸造应力产生的主要原因是什么?有何危害?消除铸造应力的方法有哪些? 4.试讨论什么是合金的流动性及充形能力? 5. 分别写出砂形铸造,熔模铸造的工艺流程图并分析各自的应用范围. 6.液态金属的凝固特点有那些,其和铸件的结构之间有何相联关系? 7.什么是合金的流动性及充形能力,提高充形能力的因素有那些? 8.熔模铸造、压力铸造与砂形铸造比较各有何特点?他们各有何应用局限性? 9.金属材料固态塑性成形和金属材料液态成形方法相比有何特点,二者各有何适用范围? 10. 缩孔与缩松对铸件质量有何影响?为何缩孔比缩松较容易防止?

11. 什么是定向凝固原则?什么是同时凝固原则?各需采用什么措施来实现?上述两种凝固原则各适用于哪种场合? 12. 手工造型、机器造型各有哪些优缺点?适用条件是什么? 13.从铁-渗碳体相图分析,什么合金成分具有较好的流动性?为什么? 14. 铸件的缩孔和缩松是怎么形成的?可采用什么措施防止? 15. 什么是顺序凝固方式和同时凝固方式?各适用于什么金属?其铸件结构有何特点? 16. 何谓冒口,其主要作用是什么?何谓激冷物,其主要作用是什么? 17. 何谓铸造?它有何特点? 18. 既然提高浇注温度可提高液态合金的充型能力,但为什么又要防止浇注温度过高? 19.金属材料的固态塑性成形为何不象液态成形那样有广泛的适应性? 20..冷变形和热变形各有何特点?它们的应用范围如何? 21. 提高金属材料可锻性最常用且行之有效的办法是什么?为何选择? 22. 金属板料塑性成形过程中是否会出现加工硬化现象?为什么? 23. 纤维组织是怎样形成的?它的存在有何利弊? 24.许多重要的工件为什么要在锻造过程中安排有镦粗工序?

热裂纹和冷裂纹产生的原因

热裂纹和冷裂纹产生的原因 一、热裂纹的特征 热裂纹常发生在焊缝区,在焊缝结晶过程中产生的叫结晶裂纹,也有发生在热影响区中,在加热到过热温度时,晶间低熔点杂质发生熔化,产生裂纹,叫液化裂纹。 特征:沿晶界开裂(故又称晶间裂纹),断口表面有氧化色。 (2)热裂纹产生原因: ①晶间存在液态间层 焊缝:存在低熔点杂质偏析} 形成液态间层 热影响区:过热区晶界存在低熔点杂质 ②存在焊接拉应力 (3)热裂纹的防止措施: ①限制钢材和焊材的低熔点杂质,如S、P含量。 ②控制焊接规范,适当提高焊缝成形系数(即焊道的宽度与计算厚度之比)枣焊缝成形系数太小,易形成中心线偏析,易产生热裂纹。 ③调整焊缝化学成分,避免低熔点共晶物;缩小结晶温度范围,改善焊缝组织,细化焊缝晶粒,提高塑性,减少偏析。 ④减少焊接拉应力 ⑤操作上填满弧坑

二、冷裂纹的形态和特征 焊缝区和热影响区都可能产生冷裂纹,常见冷裂纹形态有三种 冷裂纹形态{ 焊道下裂纹:在焊道下的热影响区内形成的焊接冷裂纹,常平行于熔合线发展 焊指裂纹:沿应力集中的焊址处形成的冷裂纹,在热影响内扩展 焊根裂纹:沿应力集中的焊缝根部所形成的冷裂纹,向焊缝或热影响发展 a-焊道下裂纹;b-焊趾裂纹;c-焊根裂纹 特征:无分支、穿晶开裂、断口表面无氧化色。 最主要、最常见的冷裂纹为延迟裂纹(即在焊后延迟一段时间才发生的裂纹------- 因为氢是最活跃的诱发因素,而氢在金属中扩散、聚集和诱发裂纹需要一定的时间)。(2)延迟裂纹的产生原因 ①焊接接头存在淬硬组织,性能脆化。 ②扩散氢含量较高,使接头性能脆化,并聚集在焊接缺陷处形成大量氢分子,造成非常大的局部压力。(氢是诱发延迟裂纹的最活跃因素,故有人将延迟裂纹又称氢致裂纹) ③存在较大的焊接拉应力 (3)防止延迟裂纹的措施 ①选用碱性焊条,减少焊缝金属中氢含量、提高焊缝金属塑性 ②减少氢来源枣焊材要烘干,接头要清洁(无油、无锈、无水) ③避免产生淬硬组织枣焊前预热、焊后缓冷(可以降低焊后冷却速度) ④降低焊接应力枣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左右,使焊缝金属中的扩散氢逸出金属表面)。

板坯粘结漏钢原因与预防措施

板坯粘结漏钢原因与预防措施 Doi :10.3969/j .issn .l 006-110X .2018.z l .005 板坯粘结漏钢原因与预防措施 孟阳 (天津钢铁集团有限公司炼钢厂,天津300301) [摘要]天津钢铁集团有限公司3号板坯连铸机短时间内多次发生的漏钢事故,作者通过排除法分析出漏钢 事故类型为粘结性漏钢。重点分析了发生粘结漏钢的原因,并对其他类型的漏钢机理进行简要介绍。针对3号板坯连 铸机的工艺操作和设备精度调整等方面制定了详细的改进措施,实施后,天钢3号板坯连铸机发生漏钢的几率大大降 低,降低了其对生产顺行的影响。 [关键词]漏钢;粘结;工艺;改进;板坯;连铸 Causes and Preventive Measures of Steel B1eed-out by Slab Bonding MENG Yang (Steel-making Plant , Tianjin Iron and Steel Group Co ., Ltd . Tianjin 300301, Ch 74$比"8+ In Tianjin Iron and Steel Group Co . Ltd . the bleed-out accident occurred many times in a short period of t ime on the No .3 slab continuous caster , and the author analyzed that the type of bleed-out accident by the method of exclusion was adhesive bleed -out . The cau were analyzed , and the mechanism of other types of bleed-out was brie process operation of No . 3 slab continuous casting machine and the adjustment of equ the detailed improvement measures were made . After the implementation , the probability of steel bleed-out in the No . 3 slab caster was greatly reduced , and the influence on production was reduced .Ke5 bleed -out , bonding , technology , improvement , slab , continuous casting o 引言 随着天钢板坯的连铸技术操作水平逐年提高, 漏钢率已经控制的很低。但是在2015年7月底至8 月初的5天时间内,天钢3#板坯连铸机出现两次漏 钢,经过仔细分析和逐一排除法,分析出这两次漏 钢均属于粘结漏钢。漏钢发生于板坯连铸生产环 节,造成设备损坏、产量降低、生产不稳定等严重后 果。本文分析了漏钢的原因,并提出解决漏钢问题 的方法,以预防漏钢事故的发生。 1连铸机基本情况 1.1 天钢炼钢厂3(板坯连铸机主要技术参数 (1) 机型:一机一流直结晶器弧形板坯连铸机, R =8.4m ; (2) 铸坯断面尺寸:180/200/250mm x 1050" 收稿日期:2018-06-02 作者简介:孟阳(1991一)男,天津人,主要从事板坯连铸工艺技 1600mm ; (3) 铸坯定尺:一切 6~9.9m ,二切 2"3.3m ;(4) 拉速范围:0.4~1.6m/min ;(5) 引锭杆插入方式:下装式;(6) 结晶器铜板长度:900mm ; (7) 振动装置:四偏心高频率小振幅振动系统;(8) 中间包容量:35~38t 。2 漏钢种类及原因 漏钢的种类大致可分为3种,开浇漏钢、尾坯 封顶漏钢和浇铸过程中漏钢。 2.1 开F 漏钢 指开浇过程中,不当的操作致使引锭头刚被拉 出结晶器,随机出现漏钢事故。2.2封顶漏钢 当浇注结束时,对尾坯进行尾坯封顶操作,封 顶前熔化的保护渣未捞干净,如二冷强度过大,出 结晶器的板坯收缩过大,使板坯鼓肚且又受到支撑 术管理工作。 tmmsmmmmm 你〈钢铁冶炼〉你 -15 -

焊接热裂纹的产生原因及防止方法

一、热裂纹产生的原因分析 1、焊缝中杂质和拉应力的存在 因为焊缝中的杂质在焊缝结晶过程中会形成低熔点结晶。原因是低熔点共晶物的存在.结晶时被推挤到晶界上,形成液态薄膜,凝固收缩时焊缝金属在拉应力作用下,液态薄膜承受不了拉应力而形成裂纹。热裂纹就轻易在焊缝金属中产生.所以要控制焊缝金属杂质的含量,减少低熔点共晶物的天生。同时由此可见结晶裂纹的产生是低熔点共晶体和焊接拉应力共同作用的结果,二者缺一不可。低熔点共晶体是产生结晶裂纹的内因,焊接拉应力是产生结晶裂纹的外因。 2、焊缝终端部位温度的变化 埋弧焊焊接时,当焊接热源靠近纵焊缝的终端部位时,焊缝端部正常的温度场将发生变化,越靠近终端其变化越大.由于引弧板的尺寸远比筒体小,其热容量也小得多,而熄弧板与筒体之间只靠定位焊连接,故可视为大部门不连续.所以终端焊缝部位的传热前提是很差的,致使该部位局部温度升高,熔池外形发生变化,熔深也将随之变大,同时熔池在高温下停留的时间也变长,熔池凝固的速度变慢,尤其当熄弧板尺寸过小、熄弧板与筒体之间的定位焊缝过短、过薄时更为明显. 焊缝外形对结晶裂纹的形成有显著的影响。熔宽与熔深比小易形成裂纹,熔宽与熔深比大抗结晶裂纹性较高。 3、焊接线能量的影响 因为埋弧焊所采用的焊接热输入量往往比其他焊接方法要大得多,焊接线能量的大小直接影响到焊缝的成形,而焊缝的成形外形又直接决定着焊缝凝固后的晶粒分布和低熔点共晶体的存在位置及受力情况,因而对结晶裂纹产生与否影响较大。另外,焊缝的横向收缩量远比间隙的张开量要小,使终端部位的横向拉伸力比其他焊接方法要大.这对开坡口的中厚板和不开坡口的较薄板尤为明显. 4、其他情况 如存在强制装配,装配质量不符合要求. 二、焊缝裂纹的性质及特点 终端裂纹形成的部位有时为终端,有时为距终端四周地区150mm范围内,有时为表面裂纹,有时为内部裂纹,而大多数情况是发生在终端四周的内部裂纹.裂纹与焊缝的波纹线相垂直,露在焊缝表面的有显著的锯齿外形。这些特征都是结晶裂纹的表现,除了结晶裂纹以外,其它类型的裂纹在低合金钢板自动埋弧焊时极为少见。在出产中我们发现低合金钢板自动埋弧焊结晶裂纹的产生有以下几个特点: 1、多泛起在第一遍焊接时。 2、厚度小于20mm的钢板的筒节纵缝的熄弧板处易产生结晶裂纹;而厚度大于20mm的低合金钢板在纵缝和环缝中都有可能无规律地泛起裂纹。 3、在钢板和焊剂的化学成分中碳及其它易产生热裂纹的有害合金成分偏上限或超过划定含量上限时易产生裂纹。 三、预防措施 从上述热裂纹产生原因分析可见,要克服埋弧焊热裂纹最主要的措施是: 1、减小焊接拉应力

连铸坯缺陷及对策

连铸坯在凝固过程中形成裂纹的原因 随着市场竞争的日趋激烈,产品的质量已经成为占有市场的主要砝码,连铸坯作为炼钢厂的终端产品,其质量直接影响着轧材单位的产量和轧材质量,据统计炼钢厂连铸坯质量缺陷中约70%为连铸坯裂纹,连铸坯裂纹成为影响连铸坯产量和质量的重要缺陷之一,下面将对铸坯在凝固过程中裂纹的形成做简要分析: 一、铸坯凝固过程的形成 铸坯在连铸机内的凝固可看成是一个液相穴很长的钢锭,而凝固是沿液相穴的固液界面在液固相温度区间把液体转变为固体把潜热释放出来的过程。在固液界面间刚凝固的晶体强度和塑性都非常小,当作用于凝固壳的热应力、鼓肚力、矫直力、摩擦力、机械力等外力超过所允许的外力值时,在固液界面就产生裂纹,这就形成了铸坯内部裂纹。而已凝固的坯壳在二冷区接受强制冷却,由于铸坯线收缩,温度的不均匀性,坯壳鼓肚、导向段对弧形不准,固相变引起质点如(AlN)在晶界的沉淀等,容易使外壳受到外力和热负荷间歇式的突变,从而产生裂纹就是表面裂纹。 二、连铸坯裂纹形态和影响因素 连铸坯裂纹形态分为表面裂纹和内部裂纹,表面裂纹有纵向、横向角部裂纹、表面横裂和纵裂、网状裂纹和凹陷等,内部裂纹有中间、中心和矫直裂纹等。 连铸坯裂纹的影响因素: 连铸坯表面裂纹主要决定于钢水在结晶器的凝固过程,它是受结晶器传热、振动、润滑、钢水流动和液面稳定性所制约的,铸坯内部裂纹主要决定于二冷区凝固冷却过程和铸坯支撑系统(导向段)的对弧准确性。铸坯凝固过程坯壳形成裂纹,从工艺设备和钢凝固特性来考虑影响裂纹形成的因素可分为: 1、连铸机设备状态方面有: 1)结晶器冷却不均匀 2)结晶器角部形状不当。 3)结晶器锥度不合适。 4)结晶器振动不良。 5)二冷水分布不均匀(如喷淋管变形、喷咀堵塞等)。 6)支承辊对弧不准和变形。

焊接冷裂纹产生原因及防止措施

焊接冷裂纹产生原因及防止措施 【摘要】本文主要分析了焊接冷裂纹产生机理及影响因素,并根据分析依据制定出防止产生裂纹的措施。 【关键词】焊接冷裂纹;产生原因;防止措施 随着钢铁、石油化工、电力等工业的发展,在焊接结构方面都取向大型化、大容量和高参数的方向发展,有的还在低温、深冷、腐蚀介质等环境下工作,因此,各种低合金、高强钢、中高合金钢、超高强钢,以及各种合金材料的应用日益广泛。但是随着这些钢种和合金材料的应用,在焊接生产上带来了许多新问题,其中较为普遍而又十分严重的就是焊接裂纹。焊接裂纹不仅给生产带来许多困难,造成停产、停工,而且可能带来灾难性的事故。世界上好多焊接结构所出现各种事故中,除少数是由于设计不当、选材不合理和运行操作上的问题之外,绝大多数是由裂纹而引起的脆性破坏,因此,裂纹是引起焊接结构发生破坏事故的主要原因。为了能有效的减少由于焊接裂纹引起的事故,保障安全生产,保障生命财产,很有必要对焊接裂纹产生原因进行分析,并制定出防止产生裂纹的措施。 一、焊接裂纹的分类 在焊接生产中由于钢种和结构的类型不同,可能出现各种裂纹,裂纹的形态和分布特征都是很复杂的,有焊缝的表面、内部裂纹,有热影响区的横向、纵向裂纹,有焊缝和焊道下的深埋裂纹,也有在弧坑处出现的弧坑裂纹。如果按产生裂纹的本质来分,可分为:热裂纹、再热裂纹、冷裂纹、层状撕裂、应力腐蚀裂纹五大类。在这里我们将对冷裂纹进行讨论、分析。 二、焊接冷裂纹形成机理与影响因素 (一)焊接冷裂纹的形成机理 大量实践和理论研究证明,钢种的淬硬倾向,焊接接头含氢量及其分布,以及接头所承受的拘束应力状态是高强钢焊接时产生冷裂纹的三大主要因素。 高强钢在淬硬时,特别是在焊接条件下,近缝区的加热温度很高,使奥氏体晶粒发生严重长大,当快速冷却时,粗大的奥氏体将转变为粗大的马氏体,从金属强度理论可以知道,马氏体是一种脆硬的组织,发生断裂时将消耗较低的能量,因此,焊接接头有马氏体存在时,裂纹易于形成和扩展。另外,在焊接过程中,由于热源的高温作用,焊缝金属中溶解了很多的氢,当焊缝由奥氏体转变为铁素体、珠光体等组织时,氢的溶解度突然下降,而氢在铁素体、珠光体中的扩散速度很快,因此氢就很快地从焊缝越过熔合线向未发生分解的奥氏体热影响区扩散。由于氢在奥氏体中的扩散速度较小,不能很快把氢扩散到距熔合线较远的母材中去,因而在熔合线附近就形成了富氢地带。当滞后相变的热影响区由奥氏体向马氏体转变时,氢便以过饱和状态残留在马氏体中,促使这个地区进一步脆化。

连铸机漏钢的原因及防范措施

漏钢 连铸中遇到的主要操作故障之一是“漏钢”。当铸流坯壳破裂时,坯壳内静止的熔融钢水溢出,堵塞机器,需要付出昂贵的停机代价。为拉出漏钢坯壳,就要再延长漏钢引起的停机时间,因为它可能会堵塞导辊或足辊,需要用气割清理堵塞,拉出坯壳。当漏钢坯壳温度降低时,需要把它切成小块,用矫直机从机器中取出,而矫直机设计成能在稳定阶段逐步地矫直曲冷坯壳,上轧辊可提供足够的提升重力,弄出不太长的弯曲铸流。因此,漏钢对铸机的有效性有重大影响——影响生产率和生产成本。 漏钢的影响因素影响漏钢发生的因素有: 温度和拉速不一致——钢水过热度越高,坯壳厚度越薄。由于结晶器中钢水施加的静压力,导致坯壳发生膨胀。当坯壳强度不够时,容易发生漏钢。不一致和不均匀的温度对漏钢的产生有很大影响。当拉速增大时,较易发生漏钢,因为结晶器不够润滑,从弯月面到坯壳/结晶器壁面,结晶器保护渣流动性较差,而且增大拉速会导致总放热量减少。漏钢常常是由于拉速太高造成的,当坯壳没有足够时间凝固到需要厚度时,或者金属太热,这意味着最终凝固正好发生在矫直辊下方,因矫直时施加应力,坯壳撕裂。对于钢中碳含量一定时,温度高且拉速快容易发生漏钢。在振动设置上所作的任何改变都会促使漏钢发生,因为通过提高振动频率来减少振痕的做法会增加结晶器速率,从而增加交界面处的摩擦力。

结晶器和坯壳之间润滑不良——如果使用质量较差的保护渣,弯月面下方的钢水容易夹渣,导致结晶器和坯壳粘结,拉坯中断,造成悬挂漏钢。方坯连铸时,因润滑不良或不均,坯壳粘结到结晶器上,影响传热,造成粘结漏钢。 保护渣加入方式不正确——由于现场工人操作习惯,一次性加入过多,且主要集中在内弧,呈斜坡状,会造成液渣不均匀填充,影响结晶器与坯壳间的润滑与均匀传热。在正常浇注情况下,小渣条没必要捞出,且应禁止用捞渣棒试探结晶器内是否形成渣条,会破坏弯月面初始坯壳的均匀形成。 结晶器中无效水流——减少进入结晶器的水流会导致传热降低,致使形成薄坯壳,最终导致漏钢。进出口的水温、压力和流速的不同直接影响结晶器的冷却。结晶器冷却系统堵塞导致压力增加,流速减小,影响传热,易发生漏钢。因而进出口水温(高温) 的巨大差异导致结晶器与坯壳粘结,容易发生拉断漏钢。 结晶器几何形状不当——为增加钢水一结晶器接触面,调节结晶器锥度,以适应钢的凝固收缩,从而增加结晶器的传热,增加坯壳厚度。对于高速方坯连铸机上带线性锥度的传统结晶器而言,弯月面处的热传递迅速使铸流凝固成一固体外壳,随着外壳的收缩,角部脱离结晶器,停止热传递。因此,在结晶器底部,除了角部有再熔化之外,坯壳继续生长。当坯壳离开结晶器时,坯壳温度变化较大,此时增加拉速可能导致漏钢。如果调节的锥度不合要求,结晶器和坯壳之间就会产生气隙,当空气对结晶器中热量传递的阻力达到最大时,它将严

冷热裂纹产生原因及预防

一、冷裂纹 焊接接头冷却到较低温度时(对于钢来说在MS温度,即奥氏体开始转变为马氏体的温度以下)产生的焊接裂纹。最主要、最常见的冷裂纹为延迟裂纹(即在焊后延迟一段时间才发生的裂纹-------因为氢是最活跃的诱发因素,而氢在金属中扩散、聚集和诱发裂纹需要一定的时间)。 产生原因 ①焊接接头存在淬硬组织,性能脆化。②扩散氢含量较高,使接头性能脆化,并聚集在焊接缺陷处形成大量氢分子,造成非常大的局部压力。(氢是诱发延迟裂纹的最活跃因素,故有人将延迟裂纹又称氢致裂纹)③存在较大的焊接拉应力 预防措施 ①选用碱性焊条,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)。 二、热裂纹 焊接过程中,焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹。焊接热裂纹(welding hot breaking)多产生于接近固相线的高温下,有沿晶界分布的特征,有时也能在低于固相线的温度下沿着“多边化边界”形成。焊接热裂纹通常产生于焊缝金属内,也可能在焊接熔合线邻近的热影响区组织内(母材金属)。按裂纹产生的机理、形态和温度区间不同,焊接热裂纹可分为:凝固裂纹,液化裂纹,多边化裂纹和失塑裂纹4种。 造成液化裂纹的原因是:(l)金属材料的晶粒边界聚集较多的低熔点物质。(2)由于快速加热使某些金属化合物分解而来不及扩散,局部晶界产生某些合金元素的富集而达到共晶成分,使局部组织的熔点下降,在焊接热影响下促使局部晶界液化。防止液化裂纹产生的措施有:严格控制母材的杂质含量; 合理选用焊接材料;制定合理的焊接工艺规范,尽量减少焊接热作用。多边化裂纹在焊缝金属凝固结晶不平衡的条件下,在低于固相线温度的高温区域,沿多边形化边界形成的热裂纹。它与一次结晶的晶界无明显关系,较多产生于单相奥氏体金属中。

连铸坯表面纵裂纹的控制

连铸坯表面纵裂纹的控制 柳钢转炉炼钢厂钱学海 摘要针对柳钢转炉炼钢厂连铸二车间表面纵裂纹率上升的情况,分析了表面纵裂纹的形成机理,结合连铸二车间的实际生产情况,认为产生表面纵裂纹的主要影响因素是:结晶器冷却强度不合理、保护渣选择不当、水口插入深度不合理、职工操作水平不稳定等,为此,采取了优化结晶器冷却、优化保护渣的使用、调整水口插入深度、稳定操作水平等一系列的改进措施,铸坯的表面纵裂纹率从年初的4%以上降低到最近几个月的0.7%以下。 关键词连铸纵裂纹控制 1 前言 柳钢转炉炼钢厂连铸二车间的4#、5#、6#板坯连铸机均是一机一流直弧形板坯连铸机,分别于2004年、2006年、2007年热试投产,设计生产能力120万吨/台年。自投产以来表面纵裂纹一直是影响铸坯表面质量的最主要的缺陷,为此我厂组织开展了降低板坯裂纹率的攻关工作,并取得了显著效果,板坯裂纹率已由20%以上降至5%左右。但板坯裂纹问题仍然是限制我车间提高产品质量主要影响因素,在2009年里,我车间表面纵裂纹率出现了上升的情况,在分析了表面纵裂纹的形成机理后,结合我车间的实际生产情况,采取了一系列的改进措施,铸坯的表面纵裂纹率得到了有效控制。 2 连铸坯裂纹形成机理[1] 铸坯的表面纵裂纹发源于结晶器,由于热流分布不均匀,造成坯壳生长厚度不均,在坯壳薄的地方产生应力集中;结晶器壁与坯壳表面间的摩擦力使坯壳承受较大的负荷,在牵引坯壳向下运动时产生纵向应力,这种应力与从结晶器窄面到宽面中心线的距离呈直线增加,最大处在板坯的中间。而钢水静压力随着坯壳往下移动呈直线增加,静压力使得坯壳往外鼓,表面裂纹得到进一步的发展。 3 连铸坯表面裂纹的主要影响因素 3.1 结晶器冷却强度的影响 铸坯的表面纵裂纹发源于结晶器内弯月面处初生坯壳厚度的不均匀性,结晶器冷

复习题

653539596@https://www.360docs.net/doc/de14125739.html, 第二章焊接性及试验评定 一、名词解释 1 焊接性: 2结合性能: 3使用性能: 4工艺焊接性: 5使用焊接性: 6冶金焊接性: 7热焊接性: 8再热裂纹: 9焊接热裂纹: 10焊接冷裂纹: 11层状撕裂:。 12延迟裂纹: 13碳当量: 14 t8/5: 二、填空题 1.焊接性包括和两个方面的含义。 2.研究焊接性的目的在于查明材料在指定的焊接工艺条件下可能出现的问题,以确定的合理性或材料的。 3金属材料的结合性能和使用性能也分别称为和。 4一定的材料在给定的焊接工艺条件下对形成焊接缺陷的敏感性称为材料的,一定的材料在规定的焊接工艺条件下所形成的焊接接头适应使用要求的能力称为材料的。 5金属或材料在一定的焊接工艺条件下,能否获得优质致密、无缺陷和具有一定使用性能的焊接接头的能力称为材料的。 6焊接接头或整体焊接结构满足技术条件所规定的各种性能的程度称为材料的。7焊接性的评价标准是焊接工艺过程简单而接头,就称为焊接性好。 8分析焊接性问题必须联系和。 9在焊接接头区域,冶金过程主要影响的组织和性能,热过程主要影响的组织和性能。 10 本身的化学成分和物理性能对热焊接性具有十分重要的意义。 11为了改善热焊接性,除了选择适当母材之外,还要正确选定和热输入。 12影响焊接性的因素有、、、。 13影响焊接性的设计因素不但受到材料的影响,而且在很大程度上还受到的影响。14影响焊接性的工艺因素包括施工时所采用的、焊接工艺规程和焊后等。15影响焊接性的材料因素包括和使用的。 16设计结构时应使接头处的应力处于的状态,能够自由收缩,这样有利于减小应力集中和防止焊接裂纹。 17焊接性试验的内容有焊缝金属抵抗产生的能力、焊缝及热影响区抵抗产生能力、焊接接头的能力、焊接接头的。 18热裂纹形成的原因有和。

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