阻火器焊接格栅断裂问题分析

某公司的阻火器元件格栅产品，测试过程中对接焊缝的位置出现了疲劳断裂现象。此产品的焊接工艺为气保焊135（MAG/GMAW），母材方面，为Q235B， 扁钢为Q235材料，单边V型45度坡口。

失效原因

1. 焊缝根部未焊透。这种疲劳裂纹一般产生于焊缝根部并延展至工件表面。（工艺执行问题）

2.焊接坡口为单侧45°坡口。这种类型的坡口根部的溶合并不理想。原因分析为以下两点：

2.1.是无坡口侧的热传递快，易形成假焊；

2.2.气体保护焊接喷嘴的原因，电弧并不容易抵达根部，可抵达性不强。（坡口设计问题）

3. 坡口根部空间预留不足，坡口根部的溶合性差。（焊接坡口设计问题）

4.中轴刚性强，扁钢相对偏弱，焊缝恰好在中轴的刚性强点上。焊缝根部忽略了过渡。疲劳试验中，此区域会产生应力集中。（零件结构设计问题，此结构设计耐疲劳程度差）

5.工艺上忽略考虑整体热处理。（能减少部分应力集中，但无法根本消除）

6. 考虑在中轴侧进行焊前预热150-180度（只能减少小部分的应力集中和冷裂纹倾向）。

7.扁钢在此有杠杆作用，放大了中轴受到的力，导致焊缝根部受到的张力提高。

改进措施

1.打底焊道要焊透，并保证成形良好。

2.更改坡口设计，改成60度对称坡口。

3.更改坡口设计，根部留2-4mm间隙。

4.更改设计，保证焊接处的刚性相差不大。

5. 更改轴头设计，改成根部带R的结构。

6.可考虑焊后进行消除应力热处理。

7.可考虑焊前预热150-180度。

8.增加UT抽检或100%UT检测。

9.修改格栅生产工艺

经验总结

优异的产品的基础条件：

设计：产品存在缺陷，无论设计缺陷，工艺设计缺陷，均是最致命的。

工艺：成熟且稳定的工艺，才能保证产品的质量一致性。

品控：检测与监督，是产品的质量长期稳定保证。

FINEKAY 创新的安全解决方案

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中原人 发表于 2022-3-25 12:08
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这个的原理就和大学时学的框型试验一样嘛

过河卒子？ 发表于 2022-3-31 17:26
这个的原理就和大学时学的框型试验一样嘛

嗯类似