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18324224880304不銹鋼管焊縫裂紋產(chǎn)生的原因
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?;姆?04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(金屬的過度膨脹)。做。
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