防止淬火裂纹的措施

防止淬火裂纹的措施（精选6篇）

防止淬火裂纹的措施 第1篇

模具钢淬火十种裂纹分析与措施

模具钢热处理中，淬火是常见工序。然而，因种种原因，有时难免会产生淬火裂纹，致使前功尽弃。分析裂纹产生原因，进而采取相应预防措施，具有显著的技术经济效益。常见淬火裂纹有以下10种类型。

1纵向裂纹

裂纹呈轴向，形状细而长。当模具完全淬透即无心淬火时，心部转变为比容最大的淬火马氏体，产生切向拉应力，模具钢的含碳量愈高，产生的切向拉应力愈大，当拉应力大于该钢强度极限时导致纵向裂纹形成。以下因素又加剧了纵向裂纹的产生：(1)钢中含有较多S、P、Sb、Bi、Pb、Sn、As等低熔点有害杂质，钢锭轧制时沿轧制方向呈纵向严重偏析分布，易产生应力集中形成纵向淬火裂纹或原材料轧制后快冷形成的纵向裂纹未加工掉保留在产品中导致最终淬火裂纹扩大形成纵向裂纹；(2)模具尺寸在钢的淬裂敏感尺寸范围内(碳工具钢淬裂危险尺寸为8-15mm，中低合金钢危险尺寸25-40mm)或选择的淬火冷却介质大大超过该钢的临界淬火冷却速度时均易形成纵向裂纹。

预防措施：(1)严格原材料入库检查，对有害杂质含量超标钢材不投产；(2)尽量选用真空冶炼、炉外精炼或电渣重熔模具钢材；(3)改进热处理工艺，采用真空加工热、保护气氛加热和充分脱氧盐浴炉加热及分析淬火、等温淬

火；(4)变无心淬火为有心淬火即不完全淬透，获得强韧性高的下贝氏体组织等措施，大幅度降低拉应力，能有效避免模具纵向开裂和淬火畸变。

2横向裂纹

裂纹特征是垂直于轴向。未淬透模具，在淬硬区与未淬硬区过渡部分存在大的拉应力峰值，大型模具快速冷却时易形成大的拉应力峰值，因形成的轴向应力大于切向应力，导致产生横向裂纹。锻造模块中S、P、Sb、Bi、Pb、Sn、As等低熔点有害杂质的横向偏析或模块存在横向显微裂纹，淬火后经扩展形成横向裂纹。

 预防措施：(1)模块应合理锻造，原材料长度与直径之比即锻造比最好选在2-3之间，锻造之间双十字形变向锻造，经五镦五拔多火锻造，使钢中碳化物和杂质呈细、小、匀分布于钢基体，锻造纤维组织围绕型腔无定向分布，大幅度提高模块横向力学性能，减少和消除应力源；(2)选择理想的冷却速度和冷却介质：在钢的Ms点以上快冷，大于该钢临界淬火冷却速度，钢中过冷奥氏体产生的应力为热应力，表层为压应力，内层为张应力，相互抵消，有效防止热应力裂纹形成，在钢的Ms-Mf之间缓冷，大幅度降低形成淬火马氏体时的组织应力。当钢中热应力与相应应力总和为正(张应力)时，则易淬裂，为负时，则不易淬裂。充分利用热应力，降低相变应力，控制应力总和为负，能有效避免横向淬火裂纹发生。CL-1有机淬火介质是较理想淬火剂，同时可减少和避免淬火模具畸变，还可控制硬化层合理分布。调正CL-1 淬火剂不同浓度配比，可得到不同冷却速度，获得所需硬化层分布，满足不

同模具钢需求。

 3弧状裂纹

常发生在模具棱角、凸台、刀纹、尖角、直角、缺口、孔穴、凹模接线飞边等形状突变处。这是因为，淬火时棱角处产生的应力是平滑表面平均应力的10倍。另外，(1)钢中含碳(C)量和合金元素含量愈高，钢Ms点愈低，Ms点降低2℃，则淬裂纹倾向增加1.2倍，Ms点降低8℃，淬裂倾向则增加8倍；(2)钢中不同组织转变和相同组织转变不同时性，由于不同组织比容差，造成巨大组织应力，导致组织交界处形成弧状裂纹；(3)淬火后未及时回火，或回火不充分，钢中残余奥氏体未充分转变，保留在使用状态中，促使应力重新分布，或模具服役时残余奥氏体发生马氏体相变产生新的内应力，当综合应力大于该钢强度极限时便形成弧状裂纹；(4)具有第二类回火脆性钢，淬火后高温回火缓冷，导致钢中P、S等有害杂质化合物沿晶界析出，大大降低晶界结合力和强韧性，增加脆性，服役时在外力作用下形成弧状裂纹。 预防措施：(1)改进设计，尽量使形状对称，减少形状突变，增加工艺孔与加强筋，或采用组合装配；(2)圆角代直角及尖角锐边，贯穿孔代盲孔，提高加工精度和表面光洁度，减少应力集中源，对于无法避免直角、尖角锐边、盲孔等处一般硬度要求不高，可用铁丝、石棉绳、耐火泥等进行包扎或填塞，人为造成冷却屏障，使之缓慢冷却淬火，避免应力集中，防止淬火时弧状裂纹形成；(3)淬火钢应及时回火，消除部分淬火内应力，防止淬火应力扩展；(4)较长时间回火，提高模具抗断裂韧性值：(5)充分回火，得到稳

定组织性能；(6)多次回火使残余奥氏体转变充分和消除新的应力；(7)合理回火，提高钢件疲劳抗力和综合机械力学性能；(8)对于有第二类回火脆性模具钢高温回火后应快冷(水冷或油冷)，可消除二类回火脆性，防止和避免淬火时弧状裂纹形状。

 4剥离裂纹

模具服役时在应力作用下，淬火硬化层一块块从钢基体中剥离。因模具表层组织和心部组织比容不同，淬火时表层形成轴向、切向淬火应力，径向产生拉应力，并向内部突变，在应力急剧变化范围较窄处产生剥离裂纹，常发生于经表层化学热处理模具冷却过程中，因表层化学改性与钢基体相变不同时性引起内外层淬火马氏体膨胀不同时进行，产生大的相变应力，导致化学处理渗层从基体组织中剥离。如火焰表面淬硬层、高频表面淬硬层、渗碳层、碳氮共渗层、渗氮层、渗硼层、渗金属层等。化学渗层淬火后不宜快速回火，尤其是300℃以下低温回火快速加热，会促使表层形成拉应力，而钢基体心部及过渡层形成压缩应力，当拉应力大于压缩应力时，导致化学渗层被拉裂剥离。

预防措施：(1)应使模具钢化学渗层浓度与硬度由表至内平缓降低，增强渗层与基体结合力，渗后进行扩散处理能使化学渗层与基体过渡均匀；(2)模具钢化学处理之前进行扩散退火、球化退火、调质处理，充分细化原始组织，能有效防止和避免剥离裂纹产生，确保产品质量。

 5网状裂纹

裂纹深度较浅，一般深约0.01～1.5mm，呈辐射状，别名龟裂。原因主要有：(1)原材料有较深脱碳层，冷却削加工未去除，或成品模具在氧化气氛炉中加热造成氧化脱碳；(2)模具脱碳表层金属组织与钢基体马氏体含碳量不同，比容不同，钢脱碳表层淬火时产生大的拉应力，因此，表层金属往往沿晶界被拉裂成网状；(3)原材料是粗晶粒钢，原始组织粗大，存在大块状铁素体，常规淬火无法消除，保留在淬火组织中，或控温不准，仪表失灵，发生组织过热，甚至过烧，晶粒粗化，失去晶界结合力，模具淬火冷却时钢的碳化物沿奥氏体晶界析出，晶界强度大大降低，韧性差，脆性大，在拉应力作用下沿晶界呈网状裂开。

预防措施：(1)严格原材料化学成分、金相组织和探伤检查，不合格原材料和粗晶粒钢

不宜作模具材料；(2)选用细晶粒钢、真空电炉钢，投产前复查原材料脱碳层深度，冷切削

加工余量必须大于脱碳层深度；(3)制订先进合理热处理工艺，选用微机控温仪表，控制精

度达到±1.5℃，定时现场校验仪表；(4)模具产品最终处理选用真空电炉、保护气氛炉和经

充分脱氧盐浴炉加热模具产品等措施，有效防止和避免网状裂纹形成。

6冷处理裂纹

模具钢多为中、高碳合金钢，淬火后还有部分过冷奥氏体未转变成马氏

体，保留在使用状态中成为残余奥氏体，影响使用性能。若置于零度以下继续冷却，能促使残余奥氏体发生马氏体转变，因此，冷处理的实质是淬火继续。室温下淬火应力和零度下淬火应力叠加，当叠加应力超过该材料强度极限时便形成冷处理裂纹。

预防措施：(1)淬火后冷处理之前将模具置于沸水中煮30-60min，可消除15％-25％淬火内应力并使残余奥氏体稳定化，再进行-60℃常规冷处理，或进行-120℃深冷处理，温度愈低，残余奥氏体转变成马氏体量愈多，但不可能全部转变完，实验表明，约有2%-5%残余奥氏体保留下来，按需要保留少量残余奥氏体可松驰应力，起缓冲作用，因残余奥氏体又软又韧，能部分吸收马氏体化急剧膨胀能量，缓和相变应力；(2)冷处理完毕后取出模具投入热水中升温，可消除40%-60%冷处理应力，升温至室温后应及时回火，冷处理应力进一步消除，避免冷处理裂纹形成，获得稳定性组织性能，确保模具产品存放和使用中不发生畸变。

 7磨削裂纹

常发生在模具成品淬火、回火后磨削冷加工过程中，多数形成的微细裂纹与磨削方向垂直，深约0.05-1.0mm。(1)原材料预处理不当，未能充分消除原材料块状、网状、带状碳化物和发生严重脱碳；(2)最终淬火加热温度过高，发生过热，晶粒粗大，生成较多残余奥氏体；(3)在磨削时发生应力诱发相变，使残余奥氏体转变为马氏体，组织应力大，加上因回火不充分，留有较多残余拉应力，与磨削组织应力叠加，或因磨削速度、进刀量大及冷却

不当，导致金属表层磨削热急剧升温至淬火加热温度，随之磨削液冷却，造成磨削表层二次淬火，多种应力综合，超过该材料强度极限，便引起表层金属磨削裂纹。

预防措施：(1)对原材料进行改锻，多次双十字形变向镦拔锻造，经四镦四拔，使锻造纤维组织围绕型腔或轴线呈波浪形对称分布，并利用最后一火高温余热进行淬火，接着高温回火，能充分消除块状、网状、带状和链状碳化物，使碳化物细化至2-3级；(2)制订先进的热处理工艺，控制最终淬火残余奥氏体含量不超标；(3)淬火后及时进行回火，消除淬火应力；(4)适当降低磨削速度、磨削量、磨削冷却速度，能有效防止和避免磨削裂纹形成。

8线切割裂纹

该裂纹出现在经过淬火、回火的模块在线切割加工过程中，此过程改变了金属表层、中间层和心部应力场分布状态，淬火残余内应力失去平衡变形，某一区域出现大的拉应力，此拉应力大于该模具材料强度极限时导致炸裂，裂纹是弧尾状刚劲变质层裂纹。实验表明，线切割过程是局部高温放电和迅速冷却过程，使金属表层形成树枝铸态组织凝固层，产生600-900MPa拉应力和厚约0.03mm的高应力二次淬火白亮层。裂纹产生原因：(1)原材料存在严重的碳化物偏析；(2)仪表失灵，淬火加热温度过高，晶粒粗大，降低材料强韧性，增加脆性；(3)淬火工件未及时回火和回火不充分，存在过大的残余内应力和线切割过程中形成的新内应力叠加导致线切割裂纹。

预防措施：(1)严格原材料入库前检查，确保原材料组织成分合格，对不

合格原材料必须改进锻，击碎碳化物，使化学成分、金相组织等达到技术条件后方可投产、模块热处理前加工成品需留足一定磨量后淬火、回火、线切割；(2)入炉前校验仪表，选用微机控温，控温精度±1.5℃，真空炉、保护气氛炉加热，严防过热和氧化脱碳；(3)采用分级淬火、等温淬火和淬火后及时回火，多次回火，充分消除内应力，为线切割创造条件；(4)制订科学合理线切割工艺。

模具服役时在交变应力反复作用下形成的显微疲劳裂纹缓慢扩展，导致突然疲劳断裂。(1)原材料存在发纹、白点、孔隙、疏松、非金属夹杂、碳化物严重偏析、带状组织、块状游离铁素体冶金组织缺陷，破坏了基体组织连续性，形成不均匀应力集中。钢锭中H2未排除，导致轧制时形成白点。钢中存在Sb、Bi、Pb、Sn、As和S、P等有害杂质，钢中的P易引起冷脆，而S易引起热脆，S、P有害杂质超标均易形成疲劳源；(2)化学渗层过厚、浓度过大、渗层过徒、硬化层过浅、过渡区硬度低等都可导致材料疲劳强度急剧降低；(3)当模面加工粗糙、精度低、光洁度差，以及刀纹、刻字、划痕、碰伤、腐蚀麻面等也易引起应力集中导致疲劳断裂。

预防措施：(1)严格选材，确保材质，控制Pb、As、Sn等低熔点杂质与S、P非金属杂质含量不超标；(2)投产前进行材质检查，不合格原材料不投产；(3)选用具有纯洁度高、杂质少、化学成分均匀、晶粒细、碳化物小、等向性能好，疲劳强度高等特点的电渣重熔精炼钢，对模具型面表面喷丸强化和表面化学渗层改性强化处理，使金属表层为预压应力，抵消模具服役时产生 的拉应力，提高模具型面疲劳强度；(4)提高模具型面加工精度和光洁度；(5)改

善化学渗层和硬化层组织性能；(6)采用微机控制化学渗层厚度、浓度和硬化层厚度。

10应力腐蚀裂纹

该裂纹常发生在使用过程中。金属模具因化学反应或电化学反应过程，引起从表至内组织结构损坏腐蚀作用而产生开裂，这就是应力腐蚀裂纹。模具钢因热处理后组织不同，抗蚀性能也不同。最耐蚀组织为奥氏体(A)，最易腐蚀组织为屈氏体(T)，依次为铁素体(F)马氏体(M)珠光体(P)索氏体(S)。因此，模具钢热处理不宜得到T组织。淬火钢虽经回火，但因回火不充分，淬火内应力或多或少依然存在，模具服役时在外力作用下也会产生新的应力，凡有应力存在于金属模具中就会有应力腐蚀裂纹发生。

预防措施：(1)模具钢淬火后应及时回火，充分回火，多次回火，以消除淬火内应力；(2)模具钢淬火后一般不宜在350-400℃回火，因T组织常在此温度出现，发生有T组织模具应重新处理，模具应进行防锈处理，提高抗蚀性能；(3)热作模具服役前进行低温预热，冷作模具服役一个阶段后进行一次低温回火消除应力，不仅能防止和避免应力腐蚀裂纹发生，还可大幅度提高模具使用寿命，一举两得，有显著技术经济效益。

防止淬火裂纹的措施 第2篇

1) 合金化, 调整钢的化学成分, 加入合金元素;

2) 压力加工, 进行锻、轧等;

3) 热处理。钢经热处理后, 既可以改善工艺性能, 也可以提高使用性能, 从而可以充分发挥钢材的性能潜力。

因此, 无论在冶金生产和机械制造工业中热处理都占有重要的地位, 热处理成为了强化金属材料、提高产品质量和寿命的主要途径之一。淬火是使机械零件性能达到规定技术指标的最终热处理工序, 其主要目的是获得马氏体, 提高钢的硬度和耐磨性。如经过淬火加高温回火, 使机械零件获得最为良好的综合机械性能。淬火这种金属加工方法应用十分广泛, 许多机械零件、各种刃具、模具、量具和滚动轴承几乎100%要进行淬火处理, 淬火早已成为钢的最主要的强化方式。正因为如此, 提高淬火质量, 防止缺陷的产生, 是机械零件和工具生产企业非常重视的问题。

1 淬火裂纹产生的原因及组织特征

淬火操作的难度比较大, 在处理过程中往往会给工件带来一些缺陷, 如变形与开裂、氧化与脱碳、过热与过烧, 硬度不足与软点, 其中淬火裂纹是钢淬火时易出现的缺陷之一。淬火裂纹是由多方面原因造成的, 但主要原因:1) 拉应力超过材料的强度极限;2) 内应力虽不太高 (未超过材料的强度极限) , 但由于材料表面或内部的缺陷而引起强度降低, 此时, 在应力集中处就会造成工件开裂。因此可以说淬火时产生的内应力是造成工件开裂的根本原因。淬火内应力包括热应力 (即淬火钢件内、外温度分布不均匀, 造成收缩程度不同引起的应力) 和组织应力 (即淬火时钢件各部分转变为马氏体时体积膨胀不均匀引起的内应力) 。由于淬火裂纹是多方面因素造成的, 所以在分析淬火裂纹产生原因时, 可采取综合分析方法及各种分析手段相结合。如:对材料冶炼、加工、热处理等工艺分析;在正确取样及制样的条件下, 对裂纹及所取试样进行宏观分析和试样的化学成分、宏观及金相组织、电子显微镜及电子探针等手段的综合分析。

生产中常见淬火裂纹和显微组织特征:

1.1 原材料缺陷引起的淬火裂纹

1) 钢中的缩孔、白点、冷加工留下较深刀痕及钢材表面缺陷未清除干净都可能产生淬火裂纹。这种淬火裂纹除缺陷固有的组织特征外, 淬火加热时引起裂纹周边产生氧化及脱碳组织。

2) 夹杂物导致的淬裂:经显微镜检验:在裂纹两侧或尾部附近超级别或严重非金属夹杂物存在。

3) 因材料原始组织不良而导致淬裂:

a.高速钢、Cr12型高合金钢中碳化物偏析严重导致淬裂, 经显微镜检验:裂纹附近及尖端存在严重带状和网状以及粗大角状共晶碳化物, 有时可观察到轻度过热组织。

b.材料原始组织粗大, 伴有魏式组织, 残余内应力过大导致淬裂。

c.原材料冷热, 加工时流线严重导致淬裂, 由于裂纹在流线中分布部位不同裂纹呈断续分布。经低倍检验;发现裂纹沿流线分布。

1.2 热处理工艺不当导致淬裂

1) 淬火温度过高致裂:经显微检验淬火组织:晶粒粗大 (或混晶) 和粗大马氏体的过热组织, 若零件加热局部过烧时, 可见过烧组织。裂纹一般都沿晶界分布, 裂纹周边无脱落碳组织, 经高温回火脱碳轻微。

2) 在Ms点以下, 冷却速度过快很容易引起开裂。尤其是当零件外形复杂, 薄的部位易淬裂。经显微检验:裂纹周边无脱碳组织, 基本为正常淬火组织。

3) 零件经一次淬火后, 若需返修, 在二次淬火前又未经消除组织应力, 则有可能在第二次淬火中产生裂纹。经显微检验:基体组织正常, 裂纹一般穿透晶界。

4) 回火工艺不当, 如果回火不足或淬火后未及时回火和在第一类回火脆性区回火导致工件开裂。

1.3 零件结构设计不合理

如零件几何形状不合理或截面过渡区厚薄相差较大, 淬火时均易因应力集中而产生裂纹。经显微检验:基本组织为正常淬火组织。

2 防止淬火裂纹产生的措施

综上所述, 影响淬火质量的因素比较复杂, 材料本身存在的冶金或加工缺陷, 材质选择不当及零件结构工艺性不合理, 热处理工艺制订及控制不当等都可能造成淬火缺陷。而淬火裂纹是应绝对避免的缺陷, 否则零件只能报废。防止裂纹产生的措施主要有:

1) 正确选材。对形状复杂, 截面变化较大的零件, 应选用高淬透性钢。

2) 合理进行零件的结构设计。尽量减少不对称性, 避免截面尺寸相差悬殊, 避免尖角等, 以减小应力集中。

3) 选择和制订合理的淬火工艺。正确选择淬火加热温度 (如尽量采用下限温度) , 加热方式、淬火冷却介质和冷却方式 (如尽可能选择冷却缓慢的淬火介质或采用双介质淬火) 以及淬火后及时回火。

摘要：本文从生产中常见淬火裂纹和显微组织特征入手, 分析了淬火裂纹产生的原因, 并且提出了防止淬火裂纹产生的措施。

关键词：淬火裂纹,原因,防止措施

参考文献

[1]杨智慧.工程材料及成形工艺基础.机械工业出版社, 2007.

[2]彭宝成.新编机械工程材料.冶金工业出版社, 2008.

[3]宋维锡.金属学.冶金工业出版社, 1989.

防止淬火裂纹的措施 第3篇

关键词:钢的淬火 淬火缺陷 防止措施

【中图分类号】TF7【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(2012)03-0125-01

淬火是将钢加热到Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上30~50℃，保温一段时间，然后快速冷却的热处理方法 。其主要目的是获得马氏体，提高钢的强度、硬度和耐磨性。其中：马氏体是碳溶入α-Fe中所形成的过饱和固溶体。其过饱和程度越高，钢的硬度越高，耐磨性也越好，但淬后的组织也就越不稳定。

快冷是指以不低于临界冷却速度的冷速进行冷却，而临界冷却速度是过冷奥氏体向马氏体转变的最小冷却速度，用v临表示。v临是最理想的冷却速度，若冷却速度过快，容易造成过大的淬火应力影响淬后质量；若冷却速度过慢表明过冷奥氏体向马氏体转变的中途发生分解，使淬后钢的组织中含有分解成分，造成钢的硬度不足，影响淬后质量。由此看出钢淬火质量的好坏与淬火温度的选择、淬火方法等性具有一定的关系。下面就淬火温度的选择、淬火方法等问题分述如下:

一、淬火加热温度的选择

1.对于亚共析钢，适宜的淬火加热温度一般为Ac3+30~50℃。在此温度钢的组织为细晶粒的奥氏体，淬火后，得到均匀细小的马氏体组织。如果温度过高，形成了粗大的奥氏体晶粒，淬火后，使钢的塑性下降、脆性增强，容易引起变形和开裂。如果温度过低，经加热和保温后，得到的将是奥氏体和铁素体，淬火后钢的硬度不足。

2.对于过共析钢，适宜的淬火加热温度一般为Ac1+30~50℃。淬火后，得到均匀细小的马氏体和粒状渗碳体的混合组织，由于渗碳体的硬度很高，它的存在不但不降低钢的硬度，而且能增加钢的耐磨性。如果加热到Accm线以上进行淬火，则不仅会得到粗大的马氏体，使钢的脆性增大，还会使淬火后的钢中残余奥氏体的含量增加，导致钢的硬度和耐磨性下降，并且使钢的淬火变形和开裂的倾向也增大。

二、常用的淬火方法

1.单液淬火法。即：只在一种冷却介质中冷却至室温的操作方法。分：油淬和水淬两种，不管采用哪种介质，都必须使冷却速度适宜，即，冷却曲线经过C曲线的鼻部，而不小于临界冷却速度。

2.双液淬火法。将加热好的工件先放入水中冷却到300℃左右，再立即取出放入油中冷至室温。其优点是可以减少淬火应力和变形。缺点是从水中转入油中的时机不好把握，过早会造成淬不透、硬度不足，甚至淬不上火。过晚，就失去了双液淬火的意义，容易出现变形、开裂等缺陷。另外还有分级淬火和等温淬火等。总之，淬火方法的选择对钢的淬火质量有着决定性的作用。

三、一般常见的淬火缺陷及其防止

综上所述，一般常见的淬火缺陷包括：氧化与脱碳；过热与过烧；变形与开裂；硬度不足。

造成淬火缺陷的原因及其对淬后钢的组织及性能的影响和防止措施分述如下：

1.氧化与脱碳

钢加热时，炉内氧化气氛与钢材料表面的铁或碳相互作用，引起氧化和脱碳。氧化，是指铁的氧化，即：3O2+4Fe=2Fe2O3在工件表面形成一层松脆的氧化铁皮。氧化不仅造成金属的损耗，还影响工件的承载能力和表面质量等。脱碳，是指气体介质和钢表面的碳起作用而逸出，即C+O2=CO2↑。使材料表面含碳量降低，造成钢的掉号。脱碳会降低工件表层的强度.硬度和疲劳强度。

防止措施：（1）采用具有保护性气氛的无氧化加热炉加热或通入保护性气体，如氨、氮、煤气等；（2）工件表面涂防氧化膏剂；（3）炉内放适量的木碳；（4）采用盐浴加热，并注意盐浴的脱氧。

2.过热和过烧

钢在淬火加热时，由于加热温度过高或保温时间过长而发生奥氏体晶粒显著粗化的现象，称为过热。加热温度达到固相线附近，使晶界氧化并部分熔化的现象称为过烧。

工件过热后，晶粒粗大，淬后马氏体组织粗大。这不仅降低钢的力学性能（尤其是韧性），也容易引起变形和开裂。过热可以用正火处理予以纠正，以消除由于过热而造成的晶粒粗化的现象，待晶粒得以细化后再对工件施以正确的淬火方法进行处理。而过烧后的工件只能报废。因为过烧后，工件已被部分氧化和熔化，这是工件被完全破坏的过程，没有任何补救的措施。为了防止工件的过热和过烧，必须严格控制加热温度和保温时间。

3.变形与开裂

淬火应力是造成工件变形和开裂的原因。而淬火应力主要是由于在加热和保温阶段所造成的晶粒粗大、冷却速度过快及钢的材质不均匀等因素造成的。对于变形量小的工件可采取某些措施予以纠正，而变形量太大或开裂的工件无法补救。

防止措施：为了防止变形和开裂，可采用不同的淬火方法（如分级淬火或等温淬火等）或在设计上采取一些措施（如结构对称、截面均匀避免尖角等）。

4.硬度不足

这是由于加热温度过低、保温时间不足、冷却速度过慢或表面脱碳等原因造成的。加热温度过低很容易使得钢在加热和保温阶段其组织不能全部转变为奥氏体或根本就转变不了奥氏体，这样不管怎样冷却都得不到马氏体；保温时间不足也会使得钢的心部组织没有向马氏体转变，同样达不到淬火的目的；冷却速度过低，容易使过冷奥氏体在向马氏体转变的中途发生分解，而生成诸如索氏体、屈氏体、上贝氏体和下贝氏体等，影响淬火质量。

防止措施：一般情况下，可采用重新淬火消除，但淬火前要进行一次退火或正火处理。

总之，淬火是钢的热处理工艺中一个较为重要的工艺方法，是改变钢的内部组织、提高钢的力学性能的重要手段，而造成淬火缺陷的因素很多，又是不可避免的，但只要淬火前对被淬工件进行必要的质量处理；采用合理的淬火工艺；选择合理的加热温度、严格控制保温时间；采用适宜的淬火方法、以适宜的冷却速度进行冷却，则将会使钢的淬火缺陷大为减少或尽量避免，以保证钢的淬火质量和节约材料以避免不必要的浪费。

参考文献

防止淬火裂纹的措施 第4篇

模具钢热处理中, 淬火是常见的工序, 淬火过程中常产生裂纹, 分析其原因, 进而采取相应的预防措施, 具有显著的技术经济效益。

1 纵向裂纹

1.1 裂纹呈轴向, 形状细长

当模具完全淬透即无心淬火时, 心部转变为比溶最大的淬火马氏体, 产生切向拉应力, 模具钢的含碳量越高, 产生的切向拉应力越大, 当拉应力大于该钢的强度极限时导致纵向裂纹形成。以下因素又加剧了纵向裂纹的产生: (1) 钢中含有较多S、P、Bi、Pb、Sn、As等低熔点有害杂质, 钢锭轧制方向呈纵向严重偏析分布, 易产生应力集中形成纵向淬火裂纹, 或原材料轧制后快冷形成的纵向裂纹未加工掉保留在产品中, 导致最终淬火裂纹扩大形成纵向裂纹; (2) 模具尺寸在钢的淬裂敏感尺寸范围内 (工具钢淬裂的危险尺寸为8~15 mm, 中低合金钢危险尺寸为25~40 mm) 或选择的淬火冷却截面大大超过此钢的临界淬火冷却速度时, 均易形成纵向裂纹。

1.2 预防措施

严格原材料入库检查, 对有害杂质含量超标钢材不投产;尽量选用真空冶炼、炉外精炼或电渣中熔模具钢材;改进热处理工艺, 采用真空加热、保护气体加热和充分脱氧盐浴炉加热及分级淬火、等温淬火;变无心淬火为有心淬火即不完全淬透, 获得强韧性高的下贝氏体组织等措施, 大幅降低拉应力, 能有效避免模具纵向开裂淬火畸变。

2 横向裂纹

2.1 裂纹特征

在未淬透模具的淬硬区与未淬硬区过度部分存在大的拉应力峰值, 大型模具快速冷却时易形成大的拉应力峰值, 因形成轴向应力大于切向应力, 导致产生横向裂纹。锻造模块中S、P、Bi、Pb、Sn、As等低熔点有害杂质的横向偏析或模块存在横向显微裂纹、淬火后经扩展均易形成横向裂纹。

2.2 预防措施

(1) 模块应合理锻造, 原材料长度与直径之比 (即锻造比) , 最好选在2~3之间, 锻造采用双十字形变向锻造, 经五礅五拔多火锻造, 使钢中碳化物和杂质呈均匀分布于钢基体, 锻造纤维组织围绕形腔无定向分布, 提高模块横向力学性能, 减少和消除应力源。

(2) 选择理想的冷却速度和冷却介质, 在钢的Ms点以上快冷, 大于该钢临界淬火冷却速度, 钢中过冷奥氏体产生的应力为热应力, 表层为压应力, 内层为张应力, 相互抵消, 有效防止热应力裂纹形成, 在钢的Ms~Mr之间缓冷, 大幅度降低形成淬火马氏体时的组织应力。当钢中热应力与相变应力总和为正 (张应力) 时, 则易淬裂, 为负时, 则不易淬裂。充分利用热应力, 降低相变应力, 控制应力总和为负, 能效避免横向淬火裂纹发生。

3 弧状裂纹

3.1 裂纹特征

(1) 弧状裂纹常发生在模具棱角、缺口、孔穴、凹模接线飞边等形状突变处。这是因为, 淬火时棱角处产生的应力是平滑表面平均应力的10倍。钢中含碳量和合金元素含量越高, 钢Ms点越低, Ms点降低2℃, 淬火倾向增加1.2倍, Ms点降低8℃, 淬裂倾向则增加8倍, 导致组织交接处形成弧状裂纹。

(2) 淬火后未及时回火, 或回火不充分, 钢中残余奥氏体未充分转变, 保留在使用状态中, 促进应力重新分布, 或模具服役时参与奥氏体发生马氏体相变产生新的内应力, 当综合应力大于该钢的强度极限时便形成弧状裂纹。

(3) 具有第二类回火脆性钢, 淬火后高温回火缓冷, 导致钢中P、S等有害杂质化合物沿晶界析出, 大大降低晶界结合力和强韧性, 增加脆性, 服役时在外力的作用下形成弧状裂纹。

3.2 预防措施

改进结构设计, 尽量使形状对称, 减少形状突变, 增加工艺孔与加强筋, 或采用组合装配;圆角代直角及尖角锐边, 贯穿孔代盲孔, 提高加工精度和表面光洁度, 减少应力集中源, 对应无法避免直角、尖角锐边、盲孔等处一般硬度要求不高, 可用铁丝、石棉绳、耐火泥等进行包扎或填塞, 人为造成冷却屏障, 使之缓慢冷却淬火, 避免应力扩展;较长时间回火, 提高模具抗断裂韧性值;充分回火, 得到稳定组织性能, 使残余奥氏体转变充分和消除新的应力。

4 剥离裂纹

4.1 裂纹特征

模具服役时在应力作用下, 淬火硬化层一块块从钢基中剥离。因模具表层组织与核心部组织比熔不同, 淬火时表层形成轴向、切向淬火应力, 径向产生拉应力, 并向内部突变, 在应力急剧变化范围较窄处产生剥离裂纹, 常发生于经表层化学热处理模具冷却过程中, 因表层与钢基相变不同引起内外层淬火马氏体膨胀不同时进行, 产生大的相变应力, 导致化学处理渗层从基体组织中剥离。

4.2 预防措施

应使模具钢化学渗层浓度与硬度由表至内平缓降低, 增强渗层与基体合力, 渗后进行扩散处理能使化学渗层与基体过度均匀;模具钢化学处理之前进行扩散退火、球化退火、调质处理, 充分细化原始组织, 能有效防止和避免剥离裂纹产生, 确定产品质量。

5 应力腐蚀裂纹

5.1 裂纹特征

该裂纹常发生在使用过程中。金属模具因化学反应或电化学反应过程, 引起从表至内组织结构损坏腐蚀作用而产生开裂, 这就是应力腐蚀裂纹。淬火钢虽经回火, 但因回火不充分, 淬火内应力或多或少依然存在, 模具服役时在外力作用下也会产生新的应力, 凡有应力存在于金属模具中就会有应力腐蚀裂纹发生。

5.2 预防措施

模具钢淬火后应及时、充分回火, 以消除淬火内应力;模具钢淬火后一般不宜在350℃~400℃回火;热作模具服役前进行低温预热, 冷作模具服役一个阶段后进行一次低温回火消除应力, 不仅能防止和避免应力腐蚀裂纹产生, 还可大幅度提高模具使用寿命。

摘要：淬火在模具钢热处理中是一道常见工序, 针对淬火过程中常见得的几种裂纹进行分析并提出预防措施。

关于齿链轮毂淬火裂纹分析与预防 第5篇

关键词：齿链；轮毂；淬火裂纹；分析

引言

齿链轮毂广泛应用于各种农用、工程机械的后桥箱内，位于动力传递的最终传动部位。常规传动为发动机传出动力经过液力变矩器传到制动总成，然后经过一级、二级齿轮减速传递到齿轮毂上，齿轮毂通过花键与链轮毂配合，将动力传递给链轮毂。最终链轮毂将动力传递到链轮上带动履带板行走。像推土机一样的工程机械其作业环境较为复杂，行走于山石、沙漠、沼泽等恶劣环境中，在作业过程中齿链轮毂要传递较大的转矩动力。不仅齿链轮毂整体需要较高的综合力学性能，同时花键部要具有较高的耐磨性能，因此齿链轮毂的热处理质量直接影响到终传动核心产品的质量。

1.齿链轮毂淬火裂纹

1.1.齿链轮毂裂纹

通过研究发现齿链轮毂裂纹的产生主要与产品的设计结构、材料的合金成分、热处理工艺温度、淬火方式及淬火冷却介质类型等方面有着直接的关系。选用2H钢，热处理工艺为840℃保温2h水淬，采用高温回火后发现批量性裂纹，该裂纹型态为沿连接盘纵向劈裂式开裂，且裂纹延伸较长。齿链轮毂各种调质裂纹

1.2.齿链轮毂裂纹分析

齿链轮毂产生裂纹的原因包括材料成分、工件产品设计结构、加热炉内温度不均匀、淬火冷却介质选择不当、合金元素超标的影响、铸造缺陷等。

材料成分及合金元素的含量是造成淬火裂纹的重要因素之一，含碳量（质量分数）在0.45%～0.55%之间，Ac3线会出现一个陡降的低谷。2H钢碳含量（质量分数）在0.40%～0.47%之间，若含碳量在下限0.40%～0.45%之间，宜采用工艺上限温度淬火。若含碳量在上限处于Ac3线的陡降低谷区间，若采用加热上限易造成淬火裂纹，该种情况宜采用工艺下限温度淬火。当然采用日本2H钢含碳量处在Ac3低谷区间的情况相对较少，但在生产上是造成淬火裂纹的原因之一，不容忽视。

目前调质淬火加热炉多数采用箱式电阻炉和台车炉，由于密封性相对较差，在加热过程中炉门口温度相对炉膛内部有一定的差别，超过±15℃以上就会对炉内工件有影响。由于靠近炉门口的工件温度相对其他工件温度较低，在出炉淬火过程中造成应力不均，极易造成淬火裂纹。

不同材质的DI值不同，淬火过程中温度和淬火冷却介质的合理选择至关重要。即使同种材料，其合金成分不同，加热温度和淬火冷却介质也应慎重选择。根据服役条件要求轮毂采用2H钢材的DI值在50～70m m，温度采用工艺下限，采用水淬，如果温度过高可造成晶粒粗大，淬火应力较大，造成淬火裂纹。

合金元素的超标问题也是引起齿链轮毂裂纹的一大主因。近年来，由于B超标引起的批量裂纹时有发生，属于微量元素的B就可成倍地增加钢的淬透性，同时B还有促使晶粒长大的倾向。B超标的原料主要来源于像链轨节之类含B量较高的下脚料。某链轮毂采用820℃，保温105m i n，水淬搅拌，高温回火，由于材料中含超量的B元素（经化验B含量在超过要求上限）导致裂纹。后经调整工艺采用870℃，保温2h，搅拌油冷，压力为0.22M P a×2，高温回火后，同样出现裂纹。经检测，在距表面22m m（心部）为马氏体+少量铁素体组织，硬度58.5HRC，显然心部已淬透。

齿链轮毂在进行调质淬火前的原始组织对淬火裂纹有很大的影响。调质淬火前如果没有正确的预备热处理工序或遗漏，很易造成淬火裂纹。工程结构钢在铸造冷却后往往有晶粒粗大、偏析、成分不均匀等不利因素的存在，如果未进行预备热处理，淬火后将得到晶粒粗大的马氏体，造成脆性增加。成分的不均匀性将导致淬火应力的不均匀，大大增加了淬火裂纹的倾向。铸造过程中由于型砂原因或操作不当容易造成砂眼；由于排气不畅，水分过多等因素容易造成气孔的形成。另外，还有疏松、偏析、裂痕等缺陷都是引发淬火裂纹产生的直接根源。

2.齿链轮毂淬火裂纹的预防

采用亚温淬火 例如对于由2H材质铸造的齿链轮毂，在调质淬火时采用亚温淬火工艺，采取工艺下限温度保温时间应据齿链轮毂的型号尺寸确定，淬火水温控制在25～40℃进行淬火。回火时应避免二次硬化现象。该温度恰好处于Ac3附近，可保留部分未溶铁素体，同时亚温淬火可细化奥氏体晶粒。冷却后得到马氏体晶粒度也较细小，从而减少内应力，可有效防止裂纹的产生。

淬火时采用预冷淬火，或采取保护措施对结构设计复杂，存在凹槽、工艺孔、壁厚设计在危险尺寸范围内的齿链轮毂，出炉淬火时采用预冷淬火，可防止淬火裂纹的发生，预冷时靠肉眼观测到复杂结构处或工件表面处于暗红状态（此时温度约在Ac3线）时可浸水淬火。必要时可减少搅拌水泵，降低淬火的冷却能力。另外，在凹槽、工艺孔处采用耐火泥、胶泥等封堵，也可减少淬火裂纹的产生。

设计时避免复杂结构危险尺寸的设计 避免在2H钢的最大淬火临界直径D0之间设计工件；对于一些工艺油孔可在铸造后再机加工出来；应力集中的部位应增大圆角。（5）调质前确保工件已进行预备热处理 铸件预备热处理尤为重要，浇注后材料的组织往往存在晶粒粗大、偏析等成分不均现象，淬火过程中极易造成裂纹。

3.结论

本文主要针对材质为2H钢的链轮毂的淬火裂纹、产生原因、预防三方面展开了论述，对于齿链轮毂裂纹在设计时应合理的设计其结构，尽量避免复杂结构的出现；还需要减少结构突变或采取圆滑过渡。2H钢材料中最易超标的合金元素为B，控制B元素的含量可有效防止齿链轮毂裂纹的产生。对易裂的齿链轮毂可采取预冷淬火，或减少搅拌水泵的开起数量。采用略低于Ac3的亚温淬火工艺，可有效防止裂纹产生。

参考文献：

[1]齿链轮毂淬火裂纹分析与预防.冯显磊，吕金根，穆玉芹，赵树芳.金属加工（热加工）. 2013

[2]模锻件分模面淬火裂纹分析与预防.程里.金属热处理.2004

防止淬火裂纹的措施 第6篇

1 实际施焊过程中焊接裂纹出现的原因及主要防止措施

按产生时的温度和时间的不同, 裂纹可分为:热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和层状撕裂。

1.1 焊接热裂纹

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域时产生的裂纹, 叫做焊接热裂纹。

原因:由于焊接溶池在结晶过程中存在着偏析现象, 偏析出的物质多为低溶点共晶和杂质。在一定条件下, 当拉伸焊接应力足够大时, 会将液态层间拉开或在其凝固过程中被拉断而形成热裂纹。

防止措施:调整焊缝金属的化学成分, 细化焊缝晶粒, 控制低熔点、共晶的有害影响;控制焊接规范, 适当提高焊缝形状系数;正确选用焊接接头形式, 合理安排焊接次序。

1.2 焊接冷裂纹

焊接接头冷却到较低温度 (对钢来说在MS温度下) 时产生的焊接裂纹, 叫做焊接冷裂纹。

原因:冷裂纹是在焊后较低的温度下产生的, 焊接中碳钢、高碳钢、低合金高强度钢、某些超高强度钢、工具钢、钛合金等材料时容易出现这种缺陷。防止措施:选用优质低氢的焊接材料和低氢的焊接工艺方法;加入某些合金元素以提高焊缝金属的塑性;选择合理的焊接规范及焊接顺序;焊前预热, 控制层间温度及焊后保温缓冷或后热;焊后焊件应及时进行热处理。

1.3 再热裂纹

焊件焊后在一点温度范围再次加热 (进行消除热应力热处理) 时, 由于高温及残余应力的共同作用而产生的晶间裂纹, 叫做再热裂纹, 又叫消除应力裂纹 (国外简称“SR”裂纹) 。

原因:含有沉淀硬化相的焊接接头中, 如存在较大的残余应力, 并有不同程度的应力集中时, 在热处理温度的作用下, 如果粗晶区的蠕变塑性不足以适应应力松弛所产生的附加变形时, 则沿晶界就会产生再热裂纹。防止措施:控制母材及焊缝金属的化学成分;选择抵抗再热裂纹能力高的焊接材料;减少接头刚性和应力集中的可能, 将焊缝及其与母材交界处打磨光滑;消除应力回火处理时应避开产生再热裂纹的敏感温度区。

1.4 层状撕裂

是指在焊接时, 在焊接构件中沿钢板轧制分层而形成的呈台阶状的一种层状开裂。

原因:在沿焊件厚度方向的应力作用下, 夹杂物界面开裂, 从而在焊接热影响区及其附近的母材上, 或远离热影响区的母材上, 就会出现具有阶梯状的裂纹, 这种裂纹就是层状裂纹。防止措施:调整焊缝金属的化学成分;改善接头形式及破口形状, 从而防止应力应变集中;改善钢材的轧制条件和热处理;选用耐层状撕裂用钢等。

需要特别强调的是, 焊接裂纹有时在焊接过程中产生, 有时是放置一段时间后才出现的, 也就是我们平时说的延迟裂纹, 这种延时出现的列为在生产中无法检测, 所以其危害更加严重, 在时间的生产中对此也要有足够的重视。

2 具体案例分析

2.1 工程概况

某单位采用ZG310-570于45#材质的钢制作变速操纵杆。在一次质检工程中, 发现了配件焊接接头存在严重的裂纹问题。工作人员针对生产实际中出现的这个具体问题, 全面分析了裂纹产生的原因, 采取了有效的防治措施, 效果良好, 使产品的质量得到了保证。

2.2 裂纹的产生和裂纹的形态

变速操纵杆十字轴座体材料为ZG310-570, 操纵杆材料为45#钢。焊接时, 将两件放入夹具中, 焊条型号选用E4303, 焊条Φ3.2mm。焊接电流90~120A, 电弧电压24~26V, 采用BX1-300交流弧焊机。焊接后发现零件产生裂纹, 有的要经过一段时间后产生裂纹, 甚至断裂。把焊件用手工锯开, 制成试样, 将试样在砂轮机上打平, 先粗磨, 再细磨, 直磨到07#细砂纸, 获得理想的样品后, 再将磨平的试样在P-2型抛光机上抛光, 直到满意的表层质量。用4%硝酸进行腐蚀, 用酒精清洗吹干后, 在XJL-02A立式金相显微镜下观察, 通过对焊接接头切片进行金相检验, 发现焊接裂纹严重, 在铸钢母材金属一侧裂纹是起源于熔合线而延伸于热影响区和焊缝, 其裂纹走向垂直于熔合区。如图1所示。在45#钢母材金属一侧缺口处的裂纹为宏观裂纹。如图2所示。裂纹形态特征是起源于应力集中大的缺口部位, 从断口形态上看, 应为脆性断裂。根据裂纹在焊接接头中发生位置的形态特征来看是属于冷裂纹。

2.3 焊接裂纹产生的原因

焊接冷裂纹产生的原因与三种因素有关, 即:焊接接头的含氢量, 钢材的淬硬倾向及焊接应力。

氢的影响:氢对冷裂纹的影响是明显的。焊缝氢含量越高, 裂纹的倾向就越大。焊接区扩散氢对焊接裂纹有直接的影响, 因为氢的扩散性很强。该产品选用的E4303焊条, 属钛钙型焊条, 脱硫、磷能力差。另外, 焊条的烘干温度不够。焊接时, 焊条中的水份、电弧周围的水蒸气和母材表面的铁锈和油污等, 都是氢的来源。在电弧高温气氛下, 电弧中的溶滴和熔池从周围气氛中吸取氢, 大量的氢溶解在熔池中。当熔池金属冷却结晶时, 奥氏体转变为铁素体, 珠光体和马氏体, 引起氢的溶解度急剧降低。此时, 氢来不及逸出熔池表面而残存在焊缝中, 氢向含量较小的焊缝中的热影响区母材侧扩散, 在熔合区的未混合区及半熔合区的液化了的晶界上, 或形成的马氏体的晶界上, 成为残余氢。当焊接接头冷却到室温附近时, 这些残余氢便在三晶粒顶角的晶界部积累, 形成微裂纹。当构件在受到外力的情况下, 微裂纹便会迅速扩散, 最后导致焊接接头脆性断裂。

钢材的淬硬倾向:钢材的淬硬倾向越大或钢中的马氏体数量越多, 越容易产生冷裂纹。马氏体是碳在铁中的过饱和固溶体, 它是一种硬脆组织, 在一定的应力条件下将产生脆性断裂。由于铸钢组织晶粒粗大, 还存在缩孔、偏析、夹渣和气孔等缺陷, 危害性很大, 这些缺陷对冷裂纹的产生有很大的影响。冷裂纹常起源于热影响区的粗晶区域, 显著降低相变温度, 同时也使界上偏析增多, 因而该区冷裂倾向增大。由于中碳钢碳当量较高 (根据碳当量计算公式计算出铸钢碳当量为0.81%, 45#钢为0.72%) , 因而, 焊接时如果冷却速度较快, 淬硬倾向增大, 容易导致热影响区严重脆化, 产生裂纹。中碳钢焊接的主要问题也是冷裂纹问题。此外, 在淬硬组织中有晶格缺陷, 如空位、位错等。这些缺陷会发生移动和聚集, 在晶界产生应力集中而形成裂口, 如裂口进一步扩展便形成宏观裂口。

应力条件的影响:焊缝和热影区在不均匀加热和冷却时, 除了温度降低引起的体积收缩之外, 固态组织转变也要引起体积变化。当奥氏体分解转变为马氏体、贝氏体和魏氏体等组织时都要引起体积膨胀, 而转变后的这些组织的膨胀系数也降低, 引起了局部体积变化。奥氏体分解时的体积膨胀并不是自由的, 而受周围金属的拘束, 结果造成内应力。对于铸钢和中碳钢, 焊后冷却到200~350℃时才发生奥氏体分解, 转变生成马氏体, 这时钢的塑性已经很低, 屈服极限很高, 就会造成很大的内应力, 而马氏体既硬又脆, 很容易在淬火区产生冷裂纹。焊接时, 焊件是放入夹具中进行焊接的, 冷却时, 构件由于受到夹具的约束而不能自由收缩, 焊接应力无法释放。当构件冷却后取下夹具, 存在结构中的横向拉应力使冷裂纹的产生和发展, 加速构件焊接接头的破坏。如自身拘束应力越大, 越容易产生裂纹。铸钢和45#钢焊接时产生的裂纹, 能使焊缝出现不连续现象, 而裂纹的尖端应力集中, 在承受交变或冲击载荷时, 会使裂纹迅速扩展, 最后导致焊接接头断裂。

2.4 防止冷裂纹的措施

解决冷裂纹的措施总的原则是“控制影响冷裂纹的三大因素, 即尽可能降低应力, 消除一切氢的来源, 并改善组织”。这也是目前解决冷裂纹的出发点。

焊前要清除焊件待焊处表面的锈、水、油污、氧化皮等, 减少氢的来源。

线能量的控制。为了防止热影区产生淬硬组织, 控制焊接冷裂纹适当增大焊接线能量, 使接头的冷却速度降低, 但必须要注意避免奥氏体晶粒粗化, 则需要采取预温措施。

预热。焊前将焊缝处用已炔焰加热到250~300℃, 预热是防止冷裂纹的有效措施。预热可以减缓焊接接头的冷却速度, 有利于氢的扩散逸出, 从而减小或避免淬硬组织。

采用多道焊。在待焊处加焊一层, 共焊两次。因次层对前层有消氢作用。防止奥氏体晶粒粗化, 有利于氢的扩散逸出和改善热影区产生淬硬组织, 可以显著地减少接头的冷裂倾向。

采用低氢型焊条。选用E5015焊条焊接。第一层用Φ2.5直径的焊条焊接, 第二层用Φ3.2焊条, 焊条要妥善保管, 不能受潮。焊前焊条要经350℃烘干2小时后放入焊条保温筒内, 做到随用随取。

焊后保温缓冷。采用焊后保温缓冷, 对于防止冷裂纹的产生是十分有益的。焊后将焊件放入石灰池中保温缓慢冷却, 注意焊件要埋入石灰中, 不要露在外面, 以免冷却过快。焊后保温缓冷使氢充分逸出, 同时还可以降低焊缝中的残余应力, 起到控制冷裂纹的目的。

3 结束语

本文简要介绍了焊接裂纹产生的原因及防止措施, 并主要通过实际案例分析了实际施焊过程中焊接裂纹及防止措施。为了保证产品的焊接质量, 对冷裂纹产生的原因进行了分析研究, 并采用有效措施, 汽车上变速操纵杆焊后产生冷裂纹的情况得到了控制。所以, 广大焊工作业人员在实际工作中应该积累更加丰富的经验, 以便更好地指导生产。

参考文献

[1]孙景荣.实用焊工手册[M].化学工业出版社, 2002.

[2]罗树方.焊接手册一一焊接方法及设备 (第二版) [M].北京:机械工业出版社, 2001.

[3]杨志浩.张帆.钢结构焊接裂纹的原因及防治措施[J].河南建材, 2009, (05) .

[4]王志强.16Mo3+Z35与16MnR钢焊接裂纹的防止[J].现代焊接, 2010, (03) .