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對焊法蘭的對焊接裂紋分析

來源:法蘭|對焊法蘭|不銹鋼法蘭|法蘭盤|法蘭廠家-重慶巨人管道配件有限公司     發(fā)布時間:2019-05-14 11:10:44     瀏覽次數(shù):

  對焊法蘭的焊接過程中所產(chǎn)生的裂紋有多種多樣,就目前的研究,按產(chǎn)生裂紋的本質(zhì)來分,大體上可分為以下五大類:

  一、 對焊法蘭的焊接熱裂紋

  熱裂紋是在對焊法蘭焊接時高溫下產(chǎn)生的,故稱熱裂紋。根據(jù)所焊金屬的材料不同,所產(chǎn)生熱裂紋的形態(tài)、溫度區(qū)和主要原因也各不同,因此又把熱裂紋分為結(jié)晶裂紋、液化裂紋和多邊化裂紋等三類。

  1、結(jié)晶裂紋

  在結(jié)晶后期,由于低容共晶形成的液態(tài)薄膜消弱了晶粒間的聯(lián)結(jié),在拉伸應力j作用下發(fā)生開裂。

  主要產(chǎn)生在含雜質(zhì)較多的碳鋼、低合金鋼焊縫中(含硫、磷、鐵、碳、硅偏高)和單相奧氏體鋼、鎳基合金以及某些鋁合金的焊縫中。個別情況下,結(jié)晶裂紋也能在熱影響區(qū)產(chǎn)生。

  2、高溫液化裂紋

  在對焊法蘭的焊接熱循環(huán)峰值溫度的作用下,在熱影響區(qū)和多層焊的層間發(fā)生重熔,在應力作用下產(chǎn)生的裂紋。

  主要發(fā)生在含有鉻鎳的高強鋼、奧氏體鋼、以及某些鎳基合金的近縫區(qū)或多層焊層間部位。母材和焊絲中硫、磷、硅碳偏高時,液化裂紋的傾向?qū)@著增高。

  3、多邊化裂紋

  已凝固的結(jié)晶前沿,在高溫和應力的作用下,晶格缺陷發(fā)生移動和聚集,形成二次邊界,它在高溫處于低塑性狀態(tài),在應力作用下產(chǎn)生的裂紋。

  多邊化裂紋多發(fā)生在純金屬或單相奧氏體合金的焊縫中或近縫區(qū),它是屬于熱裂紋的類型。

  二、對焊法蘭的焊接再熱裂紋

  厚板對焊法蘭焊接結(jié)構(gòu),并含有某些沉淀強化合金元素的鋼材,在進行消除應力熱處理或在一定溫度下服役的過程中,在對焊法蘭焊接熱影響區(qū)粗晶部位發(fā)生的裂紋稱為再熱裂紋。再熱裂紋多發(fā)生在低合金高強鋼、珠光體耐熱鋼、奧氏體不銹鋼和某些鎳基合金的焊接熱影響區(qū)粗晶部位。

  三、對焊法蘭的焊接冷裂紋

對焊法蘭

  冷裂紋是在對焊法蘭的焊接中產(chǎn)生的較為普遍的一種裂紋,它是在焊后冷至較低溫度下產(chǎn)生的。冷裂紋主要產(chǎn)生在低合金鋼、中合金鋼、中碳和高碳鋼的焊接熱影響區(qū)。個別情況下,如焊接超高強度鋼或某些鈦合金時,冷裂紋也出現(xiàn)在焊縫金屬上。

  根據(jù)被焊鋼種和結(jié)構(gòu)的不同,冷裂紋也有不同的類別,大致可分為以下三類:

  1、延遲裂紋

  它是冷裂紋中的一種普遍形態(tài),主要特點是不在焊后立即出現(xiàn),而是有一般孕育期,在淬硬組織、氫和拘束應力的共同作用下而產(chǎn)生的具有延遲特征的裂紋。

  2、淬火裂紋

  這種裂紋基本上沒有延遲現(xiàn)象,焊后立即發(fā)現(xiàn),有時發(fā)生在焊縫上,有時出現(xiàn)在熱影響區(qū)。

  主要是有淬硬組織,在對焊法蘭的焊接應力作用下產(chǎn)生的裂紋。

  3、低塑性脆化裂紋

  某些塑性較低的材料,冷至低溫時,由于收縮力而引起應變超過了材質(zhì)本身所具有的塑性儲備或材質(zhì)變脆而產(chǎn)生的裂紋。由于是在較低的溫度下產(chǎn)生的,所以也是屬于冷裂紋的另一形態(tài),但無延遲現(xiàn)象。

  四、對焊法蘭的焊接層狀撕裂

  大型采油平臺和厚壁壓力容器的制造過程中,有時出現(xiàn)平行于軋制方向的階梯裂紋,所謂層狀撕裂。

  主要是由于鋼板的內(nèi)部存在有分層夾雜物(沿軋制方向),在對焊法蘭的焊接時產(chǎn)生的垂直于軋制方向的應力,致使在熱影響區(qū)火稍遠的地方,產(chǎn)生“臺階”式層狀撕裂。

  五、對焊法蘭的焊接應力腐蝕裂紋

  某些對焊法蘭的焊接結(jié)構(gòu)(如容器和管道),在腐蝕介質(zhì)和應力的共同作用下產(chǎn)生的延遲裂紋。

  影響應力腐蝕裂紋的因素有結(jié)構(gòu)的材質(zhì),腐蝕介質(zhì)的種類、結(jié)構(gòu)的形態(tài)、制造和焊接工藝、焊接材料,以及消除應力的程度等。應力腐蝕是在服役過程中產(chǎn)生的。

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