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304不銹鋼管焊縫裂紋產(chǎn)生的原因

發(fā)布時(shí)間：2021-08-20 09:04:10 丨 瀏覽次數(shù)：

對(duì)于有焊縫裂紋的304不銹鋼管樣品組，必須確定產(chǎn)生焊縫裂紋的原因。

1.宏觀檢查

縱向焊接一個(gè)厚度為2mm 的焊管試樣。沿焊縫中心線可見不規(guī)則分布的小裂紋，304不銹鋼管成品表面組團(tuán)為2B，鋼管一端斷面直徑擴(kuò)大，黃褐色銹蝕焊道上的斑點(diǎn)，和小的有裂紋。內(nèi)表面也可見腐蝕。

2. 化學(xué)成分

從304不銹鋼管處的基材上切下樣品用于XRF 和碳分析，結(jié)果如下表所示。基材符合304鋼的標(biāo)準(zhǔn)要求。

3. 顯微鏡

切割焊接和非金屬樣品進(jìn)行金相檢驗(yàn)。結(jié)果，焊縫金屬(WM) 含有3.94% 的鐵素體，熱影響區(qū)(HAZ) 狹窄，母材(PM) 由奧氏體晶粒組成，并伴有晶界處的沉積物。存在硬質(zhì)合金。切割含有PM、HAS 和VW 的焊接接頭樣品后，沿焊縫中心切割并對(duì)表面進(jìn)行電子顯微鏡(SEM) 檢查。通過(guò)對(duì)焊縫金屬進(jìn)行熱裂紋檢查，焊縫區(qū)域可以清楚地看到枝晶裂紋，在表面有塑性斷裂的情況下，這又形成應(yīng)力集中因素，導(dǎo)致脆性斷裂。相鄰區(qū)域的鋼，在另一個(gè)區(qū)域進(jìn)行EDS 分析。發(fā)現(xiàn)了以下物質(zhì)：

樹枝狀結(jié)構(gòu)：O、Al、Si、Cl、Ca、C、S、Cr、An、Ni（能譜1）

焊接金屬：CI、S、Cr、Mn、Ni（位錯(cuò)2）

材料：Cr.Mn、Ni（能譜3）

樹枝狀結(jié)構(gòu)：O2、Cr、Mn、Ni 超聲波清洗后（能譜4）

4、殘余應(yīng)力的測(cè)定

使用ASTM G58 測(cè)試方法測(cè)量304 不銹鋼管。擴(kuò)徑區(qū)橫截面圓周方向的殘余應(yīng)力，測(cè)量結(jié)果如下。

殘余應(yīng)力——82.10 MPa

5. 討論

焊絲和母材都沒(méi)有導(dǎo)致焊接裂紋的冶金缺陷。焊縫金屬中鐵素體含量（3.9/%）超過(guò)正常鐵素體含量，抑制枝晶裂紋（熱裂紋和微裂紋），304不銹鋼管殘余應(yīng)力值為82.10MPa，不算太高。 409型鋼管一般殘余應(yīng)力約為92MPa)，但當(dāng)焊縫金屬在固相線處冷卻至982左右時(shí)，應(yīng)將焊縫金屬的應(yīng)力降到最低。對(duì)溫度范圍內(nèi)的微裂紋敏感，在一些枝晶表面發(fā)現(xiàn)氧化物，說(shuō)明高溫下能形成最大的裂紋，開裂后的鋁、鋁、鈣、硅、鎂304不銹鋼管。

因此，不銹鋼管廠應(yīng)調(diào)查304不銹鋼管在焊縫凝固和冷卻過(guò)程中是否受到高于正常應(yīng)力值的應(yīng)力，并應(yīng)再次檢查加工工藝和成形方法等參數(shù)。作為熱量輸入（金屬的過(guò)度膨脹）。做。