多種技術焊接中產生的微觀表面分析顯微鏡
在濕式焊接過程中,因為海水與熱熔池接觸,焊接金屬及其相鄰的
熱影響區域的冷卻速率高。此外,在焊接電弧區域內海水的分解,
導致了焊接熔池內氫含量增加。這兩種現象都會對較終的焊接質量
產生不利影響。對海洋工程結構實施濕式焊接時,熱影響區域(HAZ
)和焊接部分的高速冷卻將形成低韌性的脆性金相組織,該金相組
織對氫致冷裂(HICC)非常敏感。HICC是一種危險的焊接缺陷,焊接
部分包含脆性金相組織,會同時受到氫和高應力的影響。在實際工
程結構中,焊接過程產生的殘余應力如果足夠大,即使沒有外載,
也能導致氫致冷裂HICC。此外,高速冷卻使得焊接部分固化更快,
這會使焊接區域容易產生夾渣或氣孔,或者產生焊滴形狀缺陷。根
據焊工(潛水員)的報告,仰焊焊接比其他位置的焊接更加困難,其
原因可能是焊接過程中產生的氣體破壞了焊接電弧。
在具體操作中,可以采用了多種技術來克服這些問題。為了對
付過高的冷卻速率,通常可對工件加熱,同時,為了進行短電弧焊
接,需要提高焊工的焊接技術。此外,準確控制電焊條擺動,可以
較大限度地抑制氫的產生和焊接缺陷的形成。通過使用這些技術,
可以保證焊接質量達到合理的強度,即相同材料的水下焊接強度可
以達到陸上焊接強度的80%左右,但是塑性和韌性均會比陸上焊接
低。因為濕式焊接中產生的微觀裂紋,在材料受到應力作用時,會
擴展而導致失效,所以直到較近,濕式焊接才被推薦用于碳當量在
0.4%以上的高碳母材的焊接,其原因是擔心氫致冷裂的發生。