钢结构翼板对接焊缝端部裂纹产生的原因及预防措施.doc

钢结构翼板对接焊缝端部裂纹产生的原因及预防措施.doc钢结构翼板对接焊缝端部裂纹产生的原因及预防措施张广兴1李中伟1张东文1邢国强1赵纪峰1李青松1吴楠1霍更国2(1河北省电力研究院,河北石家庄050021;2河北国华沧东发电有限责任公司,河北沧州061113)摘要:在某电厂基建过程中,发现钢结构翼板对接焊缝端部存在多处裂纹,针对该情况,本文对钢结构在埋弧焊接时产生裂纹的原因进行了分析,指出端部裂纹产生是拉伸应力、特殊的温度场和磁场等共同作用的结果,由此提出了相应的预防措施。关键词:钢结构翼板;裂纹;焊缝端部;预防措施Abstract:Intheprocessofsomepowerplant’sbuilding,,thecausesofcracksgeneratedwhensubmergedarcweldingwereanalysedinthepaper,pointingthatitwasbecauseoftensilestress,icfiledeffectingtogether,:wingplatesteel;cracks;endofbuttweld;preventmeasures1概述某发电厂二期工程(2×660MW)国产超临界燃煤机组的锅炉钢结构由太仓正华钢结构厂承制,主厂房钢结构由北京中唐金属结构有限公司承制。河北省电力公司锅炉压力容器检验中心检验人员在对其钢结构进行MT检验时,在30根钢结构翼板对接焊缝端部发现了100多处裂纹缺陷,长度约20~25mm,图1为现场裂纹典型照片,图2为裂纹产生的部位。通过相关专业技术人员对制造厂的调研,分析了裂纹产生的原因,并提出了预防措施,及时有效的遏制了裂纹缺陷的继续产生。(锅炉钢结构材质:Q345B;主厂房钢结构材质:Q235B)对接焊缝图1翼板对接焊缝端部裂纹图2钢结构裂纹产生部位示意图2端部裂纹的性质及原因分析从裂纹产生的位置及外观特征可以看出,端部裂纹按其性质属于热裂纹之一的结晶裂纹。在熔池结晶后期,焊缝中心聚集较多杂质,并富集在晶界,这些低熔点共晶被排挤到柱状晶交界的中心部位,隔离了晶粒之间的联系,使晶界成为薄弱地带。此时,在由收缩引起的拉伸应力的作用下就有可能在薄膜地带造成开裂而形成结晶裂纹。结晶裂纹是在液态薄膜和拉应力共同作用下产生的,其中,液态薄膜是产生结晶裂纹的内因,而拉伸应力是产生结晶裂纹的必要条件。,当焊接热源靠近焊缝的端部时,焊缝的温度场将发生变化,越靠近端部,其变化就越大:因为引(熄)弧板的尺寸远比钢结构小,其热容量也小得多,且引(熄)弧板与钢结构之间只靠定位焊缝连接,故可视为大部分不连续,所以端部焊缝的传热条件很差。温度场的突然变化影响熔池在高温下停留的时间及熔池凝固的速度,从而影响了焊缝凝固后的宏观和微观组织,及HAZ内的晶粒生长及再结晶。特别当引(熄)弧板尺寸过小、引(熄)弧板与钢结构之间的定位焊缝过短、过薄时更为显著。,在焊缝部位磁场的变化与温度场情况相似,当引(熄)弧板较小且与钢结构之间大部分不连续时,由于空气场的