在壓力容器製造中，採用埋弧焊焊接筒體縱焊縫時，常在縱焊縫端部或附近產生裂縫（以下簡稱末端裂縫）。
許多人對此進行了研究，認為產生末端裂紋的主要原因是焊接電弧接近縱向焊縫末端時，焊縫沿軸向發生膨脹變形，並伴有橫向拉力。開放變形；
缸體在滾壓、製造和組裝過程中也存在冷作硬化應力和組裝應力；焊接過程中，由於端子定位焊接和引弧板的約束，焊縫應力末端產生較大的拉伸；
當電弧移動到端子定位焊接和引弧板時，由於該部分的熱膨脹變形，使焊接端子的橫向拉應力得到鬆弛，結合力減小，使焊縫金屬剛好焊接端子處凝固端子裂紋是由於較大的拉應力而形成的。
基於上述原因分析，提出兩點對策：
一是增加引弧板的寬度，以增加其結合力；
二是採用開槽彈性約束引弧板。
但在實務上採取上述對策後，問題並未有效解決：
例如，雖然採用彈性約束引弧板，但仍會產生縱向焊縫的末端裂紋，在焊接厚度小、剛度低、強行裝配的筒體時常出現末端裂紋；
然而，當筒體縱向焊縫延伸部分有產品試板時，雖然點焊等條件與無產品試板時相同，但縱縫末端裂紋很少。
經過反覆試驗分析發現，縱縫端部裂縫的產生不僅與端部焊接不可避免的較大拉應力有關，還與其他幾個極為重要的原因有關。
第一的。端子裂紋產生原因分析
1.端子焊接處溫度場的變化
電弧焊接時，當焊接熱源接近縱向焊縫末端時，焊接末端的正常溫度場會發生變化，且越接近末端，變化越大。
由於引弧板的尺寸比筒體小得多，其熱容量也小得多，且引弧板與筒體的連接僅採用點焊，因此可以認為大多是不連續的。
因此，端子焊接的傳熱條件很差，導致局部溫度升高，熔池形狀變化，熔深也會相應增加。熔池凝固速度減慢，特別是當引弧板尺寸太小時，以及引弧板與筒體之間的點焊縫太短、太薄時。
2、焊接熱輸入的影響
由於埋弧焊所採用的焊接熱輸入往往比其他焊接方法大得多，熔深大，熔敷金屬量多，又被焊劑層覆蓋，因此熔池大，熔池凝固速度大。焊接和焊接的冷卻速度較其他焊接方法慢，導致晶粒較粗大，偏析較嚴重，為熱裂紋的產生創造了極為有利的條件。
另外，焊接的橫向收縮遠小於間隙的開口，使得端子部分的橫向拉力比其他焊接方法大。對於有斜角的中厚板和無斜角的較薄板尤其如此。
3、其他情況
若有強制裝配，裝配品質不符合要求，母材中S、P等雜質含量過高，偏析也會導致裂痕。
二、端子裂紋的性質
終端裂紋依其性質屬於熱裂紋，熱裂紋依其形成階段可分為結晶裂紋和亞固相裂紋。雖然形成端子裂紋的部位有時是端子，有時是距端子周圍150mm以內的區域，有時是表面裂紋，有時是內部裂紋，而大多數情況是內部裂紋，發生在航站樓周圍。
可見，端子裂紋的性質基本上屬於亞固相裂紋，即焊接端子仍處於液態時，雖然端子附近的熔池已凝固，但仍處於液態。主要是拉應力）作用下產生裂紋，
靠近表面的焊縫表層容易散熱，溫度較低，且已具有一定的強度和優良的塑性，因此終端裂紋常存在於焊縫內部，用肉眼無法發現。
第三。防止端子裂紋的措施
從以上對端子裂紋產生原因的分析可知，克服埋弧焊縱縫端子裂紋最主要的措施是：
1.適當加大引弧板尺寸
人們往往對引弧板的重要性認識不夠，認為引弧板的作用只是在電弧閉合時將電弧坑引出銲件。為了節省鋼材，有的滅弧器做得很小，成為名副其實的「滅弧器」。這些做法都是非常錯誤的。引弧板有四個功能：
(1)將起弧時焊縫的斷裂部份及停弧時的電弧坑引至銲件外部。
(2)加強縱縫末端部位的約束程度，承受末端部位所產生的較大拉應力。
(3)改善端子部分的溫度場，有利於熱傳導，不至於使端子部分的溫度過高。
(4)改善端子部分的磁場分佈，減少磁偏轉程度。
為了達到上述四個目的，引弧板必須有足夠的尺寸，其厚度應與銲接件相同，尺寸應取決於銲件尺寸和鋼板厚度。對於一般壓力容器，建議長度和寬度不得小於140mm。
2.注意引弧板的組裝和點焊
引弧板與筒體之間的點焊必須有足夠的長度和厚度。一般來說，定位焊縫的長度和厚度不得小於引弧板寬度和厚度的80%，並要求連續焊接。它不能簡單地“點”焊。縱縫兩側，中、厚板應確保足夠的焊接厚度，必要時應開一定坡口。
3.注意氣缸端子部分的定位焊接
筒體倒圓後點焊時，為進一步增加縱縫端部的約束程度，縱縫端部點焊長度不應小於100mm，並應有焊縫厚度足夠，不應有裂紋、未熔合等缺陷。
4.嚴格控制焊接熱輸入
壓力容器焊接過程中，必須嚴格控制焊接熱輸入。這不僅保證了焊接接頭的機械性能，而且對於防止裂縫也起到了非常重要的作用。埋弧焊焊接電流的大小對端子裂縫的敏感度影響很大，因為焊接電流的大小與溫度場和焊接熱輸入直接相關。
5.嚴格控制熔池形狀及焊接形狀係數
埋弧焊熔池的形狀和形狀係數與焊接裂縫的敏感度密切相關。因此，應嚴格控制熔池的尺寸、形狀和形狀係數。
四。結論
採用埋弧焊焊接筒體縱縫時產生縱縫末端裂縫是很常見的現象，多年來一直沒有很好的解決。透過試驗分析，埋弧焊縱縫端部裂紋產生的主要原因是該部位較大的拉應力和特殊的溫度場共同作用的結果。
實務證明，適當加大引弧板尺寸、加強點焊品質控制、嚴格控制焊接線能量和焊縫形狀等措施，可以有效防止埋頭裂紋的發生。
發佈時間：2023年3月1日
