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精密管技术

5.5精密钢管焊缝残余应力

  • 作者:精密钢管
  • 发布时间:2021-07-26
  • 点击:6987

5.5精密钢管焊缝中Z向拘束应力和焊缝残余应力越大,焊接结构对层状撕裂的敏感性越高。通过合理地设计接头形式和采用适当的施工工艺,可以避免Z向拘束应力和应力集中。

如有可能,应采用双侧焊缝,避免5.5精密钢管单边焊缝和防止焊缝根部的应力集中;如果强度允许,用少量36x5.5精密钢管对称角焊缝代替全焊透焊缝,避免产生过大应力;在强度允许的情况下,减少5.5精密钢管开坡口时杂质大的母材厚度;对于丁字接头,可在承受Z向应力的一面预先堆一层低强度焊材,以缓和焊接应变。

5.5精密钢管

氢气作用层状撕裂的主要原因是夹杂物的分布情况和应力状态,氢气可能是促使起裂和诱发的重要因素。举例来说,使用E7010纤维素焊条制作的接头比熔化极气体保护焊制备的接头具有更高的分层撕裂敏感性。

5.5精密钢管焊接过程中不可避免地会有氢气在焊缝和热影响区溶解。在氢气含量较低的情况下,氢气溶解在类似陷阱夹杂物中,对5.5精密钢管层状撕裂影响很小。氢气含量较高时,氢气就会聚集在夹杂末端,使得夹杂金属与夹杂金属分离开来。这一状况具有氢致启裂发展成分层撕裂的断裂特征。

在焊接过程中,当5.5精密钢管焊缝中的氢气含量较高,且局部存在应力集中(如焊缝根部),则可能首先导致冷裂纹形成,然后形成冷裂纹作为层状撕裂的源头。此时高精密度外16内5.5钢管分层撕裂伴随着冷裂纹的产生。应采取降低氢气含量、适当提高预热温度、控制层间温度等预防冷裂的措施,以防止5.5精密钢管冷裂引起的分层开裂。

17*5.5精密光亮管离开焊接热影响区时,焊缝中的氢气当然不会对母材产生任何影响。一个应力腐蚀裂纹(StressCorrosionCracking,SCC)是5.5精密钢管构件在拉应力和一定腐蚀介质的共同作用下,产生的低应力脆性破坏形式。

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根据资料统计,产生应力腐蚀的应力主要是残余应力而非外加应力,其中焊接应力占30%左右,因此,在结构焊后,只要有适当的腐蚀介质存在,就会导致5.5精密钢管应力腐蚀。因为应力腐蚀开裂具有低应力、脆性破坏的特点,使得5.5小口径精密无缝管在破裂之前没有明显的征兆,因此SCC是一种破坏性和危害很大的失效形式。

1.SCC在不同的应力状态和不同腐蚀介质环境下,表现出的应力腐蚀裂纹特征并不相同。总之,5.5精密钢管应力腐蚀裂纹有以下共同之处。某种金属材料仅对特定的介质很敏感。

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