您的位置 首页 知识

氢致裂纹的特征和机理氢致裂纹产生原因及解决措施氢制裂纹的形成机理

啥叫延迟裂纹

延迟裂纹属于冷裂纹的一种,其形成源于塑性储备、应力情形及焊缝金属中的氢含量的综合影响。这种裂纹并非在焊接经过中出现,而是在焊接完成之后的一段时刻内逐渐显现。延迟裂纹通常在低合金高强钢中更为常见,它与焊缝中的扩散氢、接头承受的拉应力,以及由材料淬硬倾向决定的金属塑性储备密切相关。

延迟裂纹属于冷裂纹的一种常见类型,其特点在于焊接接头在冷却至室温后,需要经过数小时、数天甚至更长时刻,才会出现裂纹现象。这一裂纹现象与焊接接头中所含的大量氢元素密切相关,因此也被称为氢致裂纹。

焊接冷却后延迟一段时刻再出现的裂纹叫延迟裂纹,是冷裂纹中的一种。主要出现在焊缝的热影响区,并且多数与熔合线平行。常见的延迟裂纹有:①焊趾裂纹;②焊道下裂纹;③焊道根部裂纹。

氢安全系列之十六:氢脆现象

氢脆现象在氢气与金属材料安全中占有重要地位。 氢脆,或称氢致脆化,指的是金属材料在氢原子影响下发生的延展性下降和裂纹形成。 氢脆机理涉及氢原子在金属内部的渗透和扩散,导致微结构变化和局部塑性形变。 氢脆多发生于钢材,但其他金属如铁、镍、钴、钛及其合金也有可能出现此现象。

欢迎来到氢安全系列的最终篇章,我们聚焦于氢脆现象——这一决定材料安全性的关键特性。氢脆,即氢致开裂(Hydrogen Embrittlement, HE),是由于氢原子的微小体积,能够在固体金属内部渗透并影响其性能。当金属吸收氢原子,原本的延展性会显著下降,甚至引发裂纹的产生并逐渐扩散。

影响氢脆的影响包括环境温度和压力、氢气的纯度、浓度、暴露时刻以及金属的内部应力、物理与机械特性、微结构和表面条件等。室温下,金属最易发生氢脆,但大多数金属在超过150度时不会发生氢脆现象。需区分氢脆与钢材在高温下出现的高温氢攻击现象(HTHA)。高强度钢由于内部应力更大,更容易发生氢脆。

硅油检测法:通过将试样加热至200℃±10℃,观察是否有连续气泡产生来判断紧固件是否合格。 氢脆成因:氢脆是由于溶于钢中的氢聚合为氢分子,造成应力集中,超过钢的强度极限,在钢内部形成细小裂纹的现象,也称为白氢脆现象点。

科普:氢脆现象及其影响——电镀经过中的严重隐患 在电镀经过中,氢气的析出是难以避免的副反应,它导致的氢脆现象是表面处理中的重大难题。一旦零件析氢严重,使用中可能发生断裂,威胁到设备安全。氢脆表现为应力影响下的延迟断裂,如汽车零件、垫圈等在装配后短时刻内裂断,甚至需要全国性攻关来解决。

氢脆现象,实质上是由于氢原子在零件内部扩散聚集,尤其是在应力集中区域,这些区域往往存在金属缺陷,如原子点阵错位和空穴。氢分子在这些缺陷处形成,产生的压力与材料内部的残留应力和外部加载的力共同影响。当这种合力超过材料的屈服强度时,延迟断裂现象就会显现。

焊接冷裂缝

产生阶段:焊接冷却经过的高温阶段。主要位置:主要存在于焊接金属中,少量存在于近缝部。裂纹类型:常见的为结晶裂纹,尤其在杂质元素多的材料中易发生。再热裂纹:产生条件:厚板焊接结构在消除应力处理经过中,热影响区的粗晶区存在应力集中,且附加变形大于蠕变塑性。产生温度:通常在550℃~650℃。

缘故:冷裂纹是在焊接接头冷却到较低温度下产生的裂纹。这种裂纹可能在焊后立即出现,也可能经过一段时刻后才出现,因此又称延迟裂纹。冷裂纹具有更大的危险性。应力腐蚀裂缝:缘故:某些焊接结构在腐蚀介质和应力的共同影响下,可能会产生延迟开裂。这种裂纹可以发生在任何温度下,且通常位于焊缝和热影响区。

焊接接头冷却到较低温度下(对于钢来说在M。温度下面内容)产生的裂纹称为冷裂纹。冷裂纹可在焊后立即出现,也有可能经过一段时刻(几小时、几天甚至更长时刻)才出现,这种裂纹又称延迟裂纹,它是冷裂纹中比较普遍的一种形态,具有更大的危险性。

出现裂纹后,不要擅自处理,应需要找到开裂缘故后再进行处理。如果是冷裂纹,可以从拘束力,淬硬组织、扩散氢三个方面进行分析;热裂纹则从低熔点共晶、拉应力、偏析等方面寻找缘故。低合金结构钢在同一处的返修不得超过两次,并且严禁在焊缝区以外的母材上打火引弧。

焊接缺陷是指焊接接头的不完整性。焊接缺陷主要包括下面内容几种类型:焊接裂纹:焊缝或热影响区在冷却经过中形成的裂缝,对焊接结构的强度和韧性有极大影响,是危害最大的一种焊接缺陷。孔穴:主要包括气孔和夹渣。

接着,我们有冷裂纹,这种裂纹在焊缝冷却到室温后才会显现。常见的冷裂纹类型有延迟裂纹,即焊接后经过一段时刻才会出现的裂纹。顺带提一嘴,淬硬脆化裂纹是由于焊缝金属冷却后硬度增加,脆性增强,易在应力影响下断裂。低塑性脆化裂纹则与材料的塑性下降有关,降低了抵抗裂纹的能力。