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小口径7mm精密钢管热影响区

  • 发布时间:2021-07-19
  • 点击:7043

高强钢小口径7mm精密钢管热影响区延迟裂纹的形成是焊接高温时,某些含氢化合物分解析出原子态的氢,大量氢溶解于熔池金属中,在熔池的冷却凝固过程中,随着温度的下降和结构的改变,氢在金属中的溶解度急剧下降,原子氢不断合成成分子氢,以气体形式从小口径7mm精密钢管中逸出。

但小口径7mm精密钢管焊接时冷却很快,导致氢气来不及逸出,残留在焊缝上。在不同温度下,氢在精密钢管7.0奥氏体和铁素体中的溶解度和扩散性能差异很大。较高温度下,氢在奥氏体中的溶解度较大,扩散系数较小。目前,HAZ还没有开始奥氏体相变。但是,在小口径7mm精密钢管焊缝金属中,氢的溶解度突然降低,扩散能力增强,焊缝通过熔合区ab向热影响区迅速扩散。

小口径7mm精密钢管

由于氢在奥氏体小口径7mm精密钢管中的扩散很小,以至于来不及扩散到远离熔合区的母材上,因此使其附近的热影响区中聚集了大量的氢气。当温度下降,冷轧精密钢管奥氏体冷却到马氏体时,温度已经很低,氢的溶解度低,扩散能力弱,所以在马氏体中残留过饱和状态,聚集在一些水晶缺陷或应力集中处。

当氢浓度不断增加,温度持续下降时,一些氢原子结合成氢分子,在水晶缺陷和应力集中处形成压力,使小口径7mm精密钢管局部产生巨大应力。这促使马氏体进一步脆化,并在精密异型管焊接应力和相变应力的共同作用下形成冷裂纹。高浓度氢气会促使马氏体变脆,形成所谓的焊道下裂纹。

当氢气浓度较低时,只会在7.0精密钢管应力集中处出现裂纹,即焊趾裂纹或根状裂纹。应指出,小口径7mm精密钢管焊接热影响区和焊缝金属的淬硬倾向是引起冷裂纹的内在原因。仅在由钢的化学成分和焊接热循环所决定的淬硬组织形成后,才能发挥其诱发裂纹的有害作用。总之,焊接高强度钢小口径7mm精密钢管时,冷裂纹的产生机制是钢种淬硬后,受氢气的诱导和促进发生脆化,在拘束应力的作用下形成裂纹。

小口径7mm精密钢管

小口径7mm精密钢管冷裂的预防措施,根据冷裂纹产生的原因可知,避免淬硬组织出现,减少氢源,使熔融金属中的氢容易逸出,降低接头的拘束应力,是防止和减少冷裂纹的原则。主要包括以下两个方面的措施。

冶金方面的措施冶金方面主要有两个方面的内容:一是从母材化学成分上改进,倾向于降低碳含量,并增加多种微量合金元素,使低合金高强度钢焊接冷裂纹敏感指数Pcm降低(主要降低碳含量),从而提高小口径7mm精密钢管的抗裂性能;二是尽可能选择低氢化焊接材料;

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