对于厚度不小于40 mm的中厚板而言，在焊接过程中易发生层状撕裂，究其原因，有两方面，一方面为中厚板越厚，非金属夹杂缺陷越多；另一方面为焊缝越厚，焊接应力和变形就越大，今天就来解析一下中厚板加工焊接时层状撕裂的原因以及预防措施。

  一、中厚板焊接加工层状撕裂的原因

  层状撕裂产生的主要原因为钢中存在片状硫化物与层状硅酸盐或大量成片地密集于同一平面内的氧化铝夹杂物，可能导致Z向塑性降低，沿钢材轧制方向发生阶梯状的层状撕裂。

  二、中厚板焊接加工防层状撕裂的预防措施

  1、原材料控制

  (1)要求Q345B钢中S含量≤0.04%、P含量≤0.04%。在原材料进厂复验过程中，对钢板的S、P含量需进行严格的控制，S、P含量的实测值应低于标准要求的1/2。

  (2)中厚板原材料进厂后应逐块进行无损检测，检测板内有无夹层。

  (3)对不符合要求的中厚板必须要求退货处理。

  2、焊接接头设计要点

  (1)在满足焊透深度要求和焊缝致密性条件下，采用较小的焊接坡口角度及间隙。

  (2)在角接接头中，采用对称坡口或偏向于侧板的坡口。

  (3)采用双面坡口对称焊接代替单面坡口非对称焊接。

  (4)在T形或角接接头中，板厚方向承受焊接拉应力的板材端头伸出接头焊缝区。

  3、焊接材料的选择

  在满足接头强度要求的条件下，选用具有较好熔敷金属塑性性能的焊接材料，气保焊丝ER50-6是一种强度等级较低的低氢性焊接材料，焊丝的熔敷效率高且具有较好的塑性性能，也是一种公认的厚板焊接材料。

  4、焊接方法的选择

  在焊接厚板时，采用富氩混合气体保护焊，此种焊接方法为低氢焊接方法的一种，比纯CO2气体保护焊更容易、更有效的控制焊缝金属内部的含氢量。

  5、坡口的制备

  (1)厚板的坡口制备需优先采用机械坡口机进行加工，避免采用火焰切割，以免导致焊接部位重复受热。

  (2)制定合理的坡口角度，在满足焊缝连接强度的同时，尽可能减小坡口尺寸，以达到减少焊缝熔敷金属填充量的目的。

  (3)在坡口加工过程中，应严格按照既定要求限制坡口角度及钝边尺寸的偏差。

  6、焊前预热

  中厚板焊接前，必须进行预热处理，并根据中厚板厚度确定合理的预热温度，在保证在不产生附加应力的前提下，应适当提高焊接接头的预热温度。焊前预热可以防止一般拘束度接头焊接时裂纹的产生，焊前预热可以控制焊缝金属及邻近母材的冷却速度。较高的温度可使氢较快扩散且减少冷裂倾向。

  7、焊接工艺控制

  (1)制定合理的焊接顺序，尽可能避免厚度方向的焊接残余应力的产生，减少焊接接头的拘束应力的集中。

  (2)焊接过程中严格执行焊接工艺卡参数，尽量控制焊接热输入量，采用较小电流进行焊接。

  (3)焊接过程中严格控制焊道层间温度，应小于250℃。

  (4)作用于收缩方向上的焊缝厚度应尽可能低。

  (5)保证焊缝内部质量，单侧焊接后进行另一侧焊接前应采用碳弧气刨进行清根处理。

  (6)焊缝与中厚板母材连接基础即焊脚尺寸在标准要求范围内应尽可能大。

  (7)焊道层数的分布考虑厚板母材与焊缝金属的局部缓冲。

  8、焊后热处理

  (1)焊后热处理可帮助焊缝金属内扩散氢的溢出，有效降低焊缝金属内的氢含量。降低焊缝出现冷裂纹的倾向，同时也有效预防中厚板母材的层状撕裂的产生。

  (2)与中厚板连接焊缝焊接完毕后，应对焊缝及中厚板母材整体热处理，保证消除焊缝及中厚板内部的焊接残余应力，减少脆硬组织和焊缝中的氢含量。