冷裂紋是指在橫豎槽鑄鐵平臺焊接接頭降溫到較低溫度時所產生的焊接裂紋。最主要、最常見的冷裂紋為延遲裂紋。冷裂紋的延遲時間不定,由幾秒鐘到幾年不等。
冷裂紋可能出現在焊縫或熱區上,并且發生在400℃以下。當橫豎槽鑄鐵平臺的材料選擇鑄鐵時,易于出現焊縫冷裂紋。裂紋發生時常伴隨著可聽見的較響的脆性斷裂聲音,焊縫較長時或焊補剛性較大的問題時,常發生這種裂紋。
當焊縫中存在白口鑄鐵時,由于白口鑄鐵的收縮率比灰鑄鐵的收縮率大,故焊縫更易出現冷裂紋,特別是當焊縫強大大于母材時,降溫過程中母材牽制不住焊縫的收縮,結果在結合處母材被撕裂,這種現象稱為“剝離”。
當焊接接頭剛性大、焊補層數多,焊補金屬體積大,使焊接接頭處于高應力狀態時,如焊縫金屬的屈服點又較高,難于通過其塑性變形來松弛焊接接頭的高應力,則焊接裂紋易于在熱影響區的白口區或馬氏體區產生,形成熱影響區冷裂紋。
橫豎槽鑄鐵平臺冷裂紋產生的主要原因包括平臺內部應力過大、金屬溫度過高或過低、鑄造過程中降溫速率不一致、橫豎槽鑄鐵平臺結構設計不合理等。以下是詳細介紹:
平臺內部應力過大。鑄鐵在降溫過程中會產生收縮,從而導致內部產生較大的應力,如果這種應力超過了平臺材料的承受限度,就會產生裂紋。
金屬溫度問題。金屬溫度過高或過低都會導致平臺產生裂紋,溫度過高可能使鐵液與模具接觸面積減少,潤滑不足,而溫度過低可能導致局部區域溫度過低,從而產生冷裂紋。
降溫速率不一致。平臺的降溫速率不一致也會導致裂紋的產生,特別是在形狀復雜的平臺中,不同部位的降溫速度不同,容易導致裂紋的形成。http://www.chinaweiyue.com/
平臺結構設計不合理。如壁厚不均勻、水口點位置不合理等,都可能導致平臺局部應力過大,從而產生冷裂紋。
鑄造工藝不規范。如金屬的熔煉溫度不夠、石膏模材料在澆注時不完全干燥、澆注速度過快等,都可能導致平臺產生冷裂紋。
鑄型材料不當。如果鑄型材料選用不當,容易導致鑄造產生裂紋,例如鑄型材料過于粘土、石膏或能量不足的鑄型材料,都容易導致平臺局部溫度過低,甚至攜帶雜質,從而導致冷裂紋形成。
化學成分不合適。鑄鐵中合金元素的含量和化學成分對裂紋的產生有重要影響,如P含量過高會使鋼具有冷脆性,增加冷裂的傾向。
鑄造過程中的其他問題。如渣眼、縮孔等問題會造成應力集中,促使冷裂的形成
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