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304不銹鋼管焊縫裂紋產(chǎn)生的原因

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

對于有焊縫裂紋的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為2B，鋼管一端斷面直徑擴大，黃褐色銹蝕焊道上的斑點，和小的有裂紋。內(nèi)表面也可見腐蝕。

2. 化學成分

從304不銹鋼管處的基材上切下樣品用于XRF 和碳分析，結果如下表所示。基材符合304鋼的標準要求。

3. 顯微鏡

切割焊接和非金屬樣品進行金相檢驗。結果，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表面進行電子顯微鏡(SEM) 檢查。通過對焊縫金屬進行熱裂紋檢查，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，這又形成應力集中因素，導致脆性斷裂。相鄰區(qū)域的鋼，在另一個區(qū)域進行EDS 分析。發(fā)現(xiàn)了以下物質：

樹枝狀結構：O、Al、Si、Cl、Ca、C、S、Cr、An、Ni（能譜1）

焊接金屬：CI、S、Cr、Mn、Ni（位錯2）

材料：Cr.Mn、Ni（能譜3）

樹枝狀結構：O2、Cr、Mn、Ni 超聲波清洗后（能譜4）

4、殘余應力的測定

使用ASTM G58 測試方法測量304 不銹鋼管。擴徑區(qū)橫截面圓周方向的殘余應力，測量結果如下。

殘余應力——82.10 MPa

5. 討論

焊絲和母材都沒有導致焊接裂紋的冶金缺陷。焊縫金屬中鐵素體含量（3.9/%）超過正常鐵素體含量，抑制枝晶裂紋（熱裂紋和微裂紋），304不銹鋼管殘余應力值為82.10MPa，不算太高。 409型鋼管一般殘余應力約為92MPa)，但當焊縫金屬在固相線處冷卻至982左右時，應將焊縫金屬的應力降到最低。對溫度范圍內(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，不銹鋼管廠應調查304不銹鋼管在焊縫凝固和冷卻過程中是否受到高于正常應力值的應力，并應再次檢查加工工藝和成形方法等參數(shù)。作為熱量輸入（金屬的過度膨脹）。做。