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埋弧焊氫致裂紋的產生和預防措施

氫致裂紋較多的發生在低合金鋼、中合金鋼和高碳鋼的焊接熱影響區中。它可能在焊后立即出現，伸縮臂式焊接操作機，也可能在焊后幾小時、幾天，甚至更長時間才出現。這種焊后若干時間才出現的裂紋稱為延遲裂紋。

氫致裂紋是焊接接頭含氫量、接頭顯微組織、接頭拘束情況等因素相互作用的結果。在焊接厚度10mm以下的工件一般很少發現這種裂紋。工件較厚時，焊接接頭冷卻速度較大，對淬硬傾向大的母材金屬，易在接頭處產生脆硬的組織。另一方面，焊接時溶解于焊縫金屬中的氫由于冷卻過程中溶解度下降，向熱影響區擴散。當熱影響區的某些區域氫濃度很高而溫度繼續下降時，一些氫原子開始結合成氫分子，在金屬內部造成很大的局部應力。在接頭拘束應力作用下產生裂紋。

焊接某些超高強度鋼時，這種裂紋會出現在焊縫金屬中。

針對氫致裂紋產生的原因，可以充以下幾個方面采取措施，防止其發生。

1、減少氫的來源及其在焊縫金屬中的溶解，采用低氫焊劑；焊劑保管中注意防潮，使用前嚴格烘干；對焊絲、工件焊口附近的銹、油污、水分等焊前必須清理干凈。通過焊劑的冶金反應把請結合成不溶于液態金屬的化合物，如高Mn高Si焊劑可以把H結合成HF和OH兩種穩定的化合物進入熔渣中，減少氫對生成裂紋的影響。

2、正確的選擇焊接參數，降低鋼材的淬硬程度并有利于氫的逸出和改善應力狀態，必要時可采用預熱。

3、采用后熱或焊后熱處理 焊后后熱有利于焊縫中的溶解氫順利逸出。有些工件焊后需要進行熱處理，一般情況下多采用回火處理。這種熱處理效果一方面可減小焊接殘余應力，另一方面使已產生馬氏體高溫回火，改善組織。同事接頭中氫可以進一步逸出，有利于減小氫致裂紋，改善熱影響區的延性。

4、改善接頭設計，降低焊接接頭的拘束應力在焊接接頭設計上，應盡可能減小應力引起集中的因素。如避免缺口、防止焊縫的分布過于集中等。坡口形狀盡量對稱為宜，不對稱的坡口裂紋敏感性較大。在滿足焊縫強度的基本要求下，應盡量減小填充金屬的用量。埋弧焊時，焊接熱影響區除了可能產生氫致裂紋外，還可能產生淬硬脆化裂紋、層狀撕裂等。

半自動埋弧焊工藝

半自動埋弧焊時，焊接速度及其均勻程度完全由焊工控制。焊接短而不規則的接頭時，焊槍通常沒有支托。焊接較長的接頭時，滾輪架焊接操作機，可在焊槍上加支托裝置，以減輕焊工的體力負擔并易于保證焊接質量。裝配間隙較大、堆焊或上坡焊時，焊槍除沿接縫移動外還可以作橫向擺動。

焊接對接接頭時，可以采用單面焊也可以采用雙面焊。半自動雙面焊時，工件不開坡口，焊接操作機，裝配間隙可以參考常規埋弧焊裝配間隙，這種方法適合焊接厚度3~24mm的工件。

角焊縫不論用船形焊或橫角焊縫都可采用半自動焊。

附加依靠焊絲電阻熱預熱的熱絲、冷絲、鐵粉的埋弧焊方法

這些方法有較高熔敷率、較低的熔深和稀釋率，適用于難以制成帶極或絲極的某些合金埋弧堆焊及焊接，也常在窄間隙埋弧焊時被采用，焊接操作機遙控器，冷絲埋弧焊的金屬熔敷率可以提高到73%左右，一般情況下可以提高35%~40%。在熱輸入恒定的條件下，熔敷率提高的越大，熔深越淺。熱絲埋弧焊由于附加電源對焊絲的加熱作用，熔敷率可以提高50%~100%。鐵粉埋弧焊工藝中為了得到希望的焊縫化學成分。在鐵粉埋弧焊工藝中，熔敷率可以提高70%，同時可以改善焊縫成形，減少熔深和合金成分的稀釋率。

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