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精密管技术

无缝精密12钢管冷裂纹

无缝精密12钢管冷裂纹的产生机制对于易淬硬性的高强度钢而言,冷裂纹是一种焊接后冷却时逐渐在Ms点或更低温度范围内逐渐形成的,有些则需要拖延很长时间。无缝精密12钢管冷裂多发生在带有缺口效应的焊接热影响区,其发生部位通常为热影响区熔融区,或物理化学性质不均匀的氢气聚集区域。

冷裂的断裂路径,有时沿晶扩展,有时穿晶扩展,常出现沿晶与穿晶的混合断裂。冷裂的裂口为具有金属光泽的脆性断裂。许多12x1精密钢管生产实践和理论研究证明,高强度钢无缝精密12钢管焊接时产生冷裂纹的三个主要因素:淬硬性倾向、焊接接头氢气含量及其分布,以及接头承受的拘束应力状态。

无缝精密12钢管

三要素在一定条件下相互关联,相互促进。在无缝精密12钢管焊接拘束应力作用下,焊缝和热影响区形成了对氢敏感的高碳马氏体组织,并有一定程度的扩散氢,可能会发生氢致裂纹。1.无缝精密12钢管的淬硬性倾向主要取决于化学成分和冷却条件。12精密工程机械钢管在焊接过程中淬硬倾向越大,越容易产生裂纹。归纳起来有三个方面。

(1) 无缝精密12钢管产生脆性和硬性的马氏体组织是α-Fe中碳的过饱和固溶体。碳原子以间隙原子存在于晶格中,使铁原子偏离平衡位置,晶格变形较大,使组织处于硬化状态。尤其在焊接过程中,近缝加热温度可达1350~1400℃,使奥氏体颗粒严重生长。快速冷却时,粗奥氏体变成粗马氏体。

在无缝精密12钢管焊接接头中存在马氏体时,是脆硬组织,能量消耗低,因此,焊接接头有马氏体时,裂纹容易形成和扩展。应注意的是,同属马氏体组织,由于化学成分和形貌不同,对裂纹的敏感性不同。马氏体形态与碳含量及合金元素有关。由于精密无缝管12低碳马氏体呈板条状,且其Ms点较高,转变后自回火,这种马氏体除具有较高的强度外,仍有良好的韧性。

无缝精密12钢管

无缝精密12钢管中碳含量较高或冷却速度较快时可形成片状马氏体,片内有平行形的孪晶,又称孪晶型孪晶。该材料硬度高,性能易碎,对无缝精密12钢管裂纹敏感。钢的化学成分直接决定了接头的淬硬倾向,因此,根据钢的化学成分,可以粗略地估算冷裂纹的倾向,即所谓的碳当量法。

(2)12精密钢管淬硬可形成较多的晶格缺陷金属,在受力不平衡的情况下会产生大量晶格缺陷(主要是空位和位错)。当无缝精密12钢管应力和热力学不平衡时,空位和位错会发生移动和聚集,当它们达到一定浓度时,它们就会产生裂纹。由于受力的持续作用,会不断扩张,形成宏观裂缝。

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