亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        直縫埋弧焊管焊縫內(nèi)部橫向裂紋產(chǎn)生原因分析

        2021-01-19 02:11:54王立柱陳小偉韓鐵利李志華吳紅星
        焊管 2020年11期
        關(guān)鍵詞:母管延伸率焊絲

        王立柱, 陳小偉, 張 驊, 韓鐵利, 李志華, 吳紅星

        (1. 渤海裝備巨龍鋼管有限公司, 河北 青縣062658; 2. 渤海裝備研究院, 天津300280)

        在生產(chǎn)厚壁直縫埋弧焊管時(shí), 焊縫內(nèi)部會(huì)有橫向裂紋產(chǎn)生, 裂紋的尺寸不一, 裂紋在焊縫深度和長(zhǎng)度方向隨機(jī)分布, 沒有規(guī)律。 用超聲波手探檢測(cè), 將Φ1.6 mm 豎通孔校驗(yàn)靈敏度提高10 db, 反射波高最高80%, 按檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)屬不超標(biāo)缺欠[1-2]。 由于裂紋在焊縫內(nèi)部, 沒有延伸到焊縫表面, 裂紋間隙很小, 大部分裂紋只有在焊縫橫向超聲波探傷時(shí)才能檢測(cè)到回波。 雖然裂紋的尺寸較小, 但在后續(xù)擴(kuò)徑、 熱處理或服役過程中很可能發(fā)生擴(kuò)展, 導(dǎo)致管道泄漏[3-4]。 因此,找出焊縫內(nèi)部橫向裂紋產(chǎn)生的原因, 采取工藝措施避免裂紋的產(chǎn)生是本研究探討的主要內(nèi)容。

        1 生產(chǎn)實(shí)例

        1.1 案例1

        中俄東線部分露天使用彎管要求-45 ℃焊縫沖擊功單值≥60 J, 平均值≥80 J, 使用常規(guī)多絲雙面單道焊工藝生產(chǎn)母管, 做成彎管后焊縫沖擊功下降較多, 不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求, 為此開發(fā)了單絲多道焊工藝及焊絲。 在使用單絲多道焊工藝(方案1) 焊接Φ1 422 mm×33.8 mm X80M 低溫母管時(shí), 發(fā)現(xiàn)焊縫內(nèi)部有尺寸較小的橫向裂紋(如圖1 所示), 探傷結(jié)果顯示內(nèi)外焊縫均有裂紋存在。

        對(duì)焊接工藝進(jìn)行了改進(jìn), 改用三絲多層焊工藝 (方案2), 并采用電伴熱帶對(duì)焊縫兩側(cè)300 mm 進(jìn)行焊前預(yù)熱、 焊后石棉布保溫等措施降低焊接應(yīng)力。 采用該工藝生產(chǎn)的母管做成彎管后焊縫內(nèi)部未見橫向裂紋, 沖擊功滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。 Φ1 422 mm×33.8 mm 母管焊接參數(shù)見表1, 采用方案1 和方案2 得到的焊縫宏觀照片如圖2 所示。

        圖1 Φ1 422 mm×33.8 mm 母管裂紋微觀形貌

        表1 Φ1 422 mm×33.8 mm 母管焊接參數(shù)

        圖2 Φ 1422 mm×33.8 mm 母管焊縫宏觀形貌

        截取的彎管試樣如圖3 所示, 通過掃描電鏡觀察裂紋斷口上呈現(xiàn)光滑的枝晶狀開裂形態(tài), 并存在高溫氧化, 剖面金相試樣上也可以觀察到類似的失效特征, 這表明裂紋為焊接熱裂紋[5]。

        圖3 Φ 1 422 mm×33.8 mm 彎管試樣

        在焊縫結(jié)晶后期, 由于低熔點(diǎn)共晶形成的液態(tài)薄膜削弱了晶粒間的聯(lián)結(jié), 在拉應(yīng)力作用下產(chǎn)生裂紋[5-6]。 即熱裂紋產(chǎn)生的條件: 一是低熔點(diǎn)共晶, 二是拉應(yīng)力。 對(duì)鋼管母材、 焊絲、 焊縫的化學(xué)成分進(jìn)行了分析, 結(jié)果見表2。

        從表2 可以看出, 裂紋管焊縫成分中Cu 含量偏高, Mn 和Mo 含量偏低。 焊絲A 化學(xué)成分中w(Cu)=1.0%, 是焊縫中Cu 的主要來源。 方案2焊縫中w(Cu)降低30%, 減少了焊縫低熔點(diǎn)共晶形成的機(jī)率; w(Ni)含量降低20%, w(Mo)上升1 倍, w(Mn)上升13%。

        在母管上截取焊縫縱向圓棒拉伸試樣, 并在焊縫邊緣取母材縱向圓棒拉伸試樣做拉伸試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果見表3。

        由表3 可以看出, 方案1 焊縫的屈強(qiáng)比偏高, 延伸率偏低, 母材延伸率較高, 焊縫在冷卻過程中, 由于焊縫金屬的收縮產(chǎn)生較大的縱向拉應(yīng)力, 當(dāng)焊縫塑性很差時(shí), 在拉應(yīng)力的作用下比較容易開裂; 方案2 焊縫的延伸率和屈強(qiáng)比與母材接近, 焊縫的塑性有了較大的改善, 焊縫內(nèi)部橫向未產(chǎn)生裂紋。

        表3 Φ1 422 mm×33.8 mm 母管拉伸試驗(yàn)結(jié)果

        1.2 案例2

        在使用方案3 (見表4) 生產(chǎn)Φ1 016 mm×26.2 mm X70M 鋼管時(shí), 發(fā)現(xiàn)焊縫內(nèi)部有橫向裂紋(如圖4 所示) 產(chǎn)生, 探傷結(jié)果顯示裂紋只存在于外焊縫。

        表4 Φ1 016 mm×26.2 mm X70M 鋼管焊接參數(shù)

        圖4 Φ1 016 mm×26.2 mm 鋼管焊縫裂紋微觀形貌

        取樣檢驗(yàn)?zāi)覆暮秃缚p的化學(xué)成分見表5, 拉伸試驗(yàn)結(jié)果見表6。 試驗(yàn)結(jié)果未發(fā)現(xiàn)異常。

        Φ1 016 mm×26.2 mm 鋼管焊縫宏觀照片如圖5 所示。 由圖5 可以看出, 外焊縫寬度較小,熔深較大, 焊縫的寬深比較小。 改用方案4 工藝(見表4), 通過降低外焊焊速, 減小外焊一絲、二絲電流, 增加外焊熱輸入, 使外焊縫的寬深比加大, 焊縫內(nèi)部橫向裂紋再未出現(xiàn)。

        表5 Φ1 016 mm×26.2 mm 鋼管及焊絲的化學(xué)成分

        表6 Φ1 016 mm×26.2 mm 鋼管拉伸試驗(yàn)結(jié)果

        圖5 Φ1 016 mm×26.2 mm 鋼管焊縫宏觀形貌

        1.3 案例3

        采用Φ1 016 mm×21 mm 鋼管用鋼板對(duì)裁,按照方案5 工藝(見表7) 生產(chǎn)Φ508 mm×21 mm X70M 鋼管時(shí), 發(fā)現(xiàn)焊縫內(nèi)部橫向裂紋如圖6 所示。 探傷結(jié)果顯示裂紋只存在于內(nèi)焊縫。

        取樣檢驗(yàn)?zāi)覆摹?焊縫和焊材化學(xué)成分, 結(jié)果見表8。 通過掃描電鏡得到的裂紋SEM 形貌如圖7 所示, 分析結(jié)果是裂紋處C 和Nb 的含量偏高 (見表9)。 分析認(rèn)為裂紋處C 可能是晶界周圍的滲碳體, 而只有鋼板中含有Nb, 剖分鋼板中間可能存在局部偏析。

        表7 Φ508 mm×21 mm 鋼管焊接參數(shù)

        圖6 Φ508 mm×21 mm 鋼管焊縫裂紋微觀形貌

        表8 Φ508 mm×21 mm 鋼管和焊絲化學(xué)成分

        在鋼管上取焊縫縱向圓棒拉伸試樣, 并在焊縫邊緣取母材縱向圓棒拉伸試樣做拉伸試驗(yàn), 試驗(yàn)結(jié)果見表10。 由表10 可以看出, 焊縫的延伸率偏低為14.1%, 屈強(qiáng)比偏高為0.945。

        圖8 Φ508 mm×21 mm 鋼管焊縫宏觀形貌

        為增加焊縫延伸率, 降低焊縫屈強(qiáng)比, 改用方案6 工藝 (見表7), 將內(nèi)外焊二絲由合金含量高的H08MnMoTiB 焊絲更換為不含合金成分的H08A 焊絲, 并調(diào)整焊接參數(shù), 焊縫形狀及性能均得到改善, 焊縫內(nèi)部未出現(xiàn)橫向裂紋。 Φ508 mm×21 mm 鋼管焊縫宏觀形貌如圖8所示。

        2 原因分析

        以上幾個(gè)案例表明, 焊縫內(nèi)部橫向裂紋的產(chǎn)生與焊縫的延伸率、 屈強(qiáng)比、 低熔點(diǎn)共晶成分以及焊縫的寬深比有關(guān)。

        金屬在高溫時(shí)的延性和斷裂曲線如圖9 所示。金屬在高溫時(shí)的延性和斷裂取決于3 個(gè)因素, 即拉應(yīng)變對(duì)于溫度的變化率?ε/?T、 脆性溫度區(qū)的大小ΔTB和在這個(gè)區(qū)間里金屬的延性δmin。 ?ε/?T 越大, ΔTB越大, δmin越小, 越容易產(chǎn)生裂紋[7]。

        圖9 金屬在高溫時(shí)的延性和斷裂曲線

        焊接殘余應(yīng)力與焊接變形在很大程度上具有相反的行為特征, 焊接變形較大時(shí)焊接殘余應(yīng)力較小, 焊接變形較小時(shí)焊接殘余應(yīng)力較大[8]。 隨著屈強(qiáng)比的增加, 由于材料的塑性變形能力下降, 使得材料緩和應(yīng)力集中、 松馳裂紋尖端局部應(yīng)力和限制裂紋擴(kuò)展的能力降低[9]。

        熱軋正火鋼一般w(C)較低, Mn/S 較高, 具有較好的抗熱裂紋能力。 當(dāng)材料成分不合格而發(fā)生嚴(yán)重偏析或局部w(C)、 w(S)含量很高時(shí), 也會(huì)出現(xiàn)熱裂紋[10]。 Nb 對(duì)結(jié)晶裂紋的形成有促進(jìn)作用, 促進(jìn)低熔點(diǎn)硫化物和碳化物形成。 含Nb 鋼在高溫下有較低的塑性。 熱裂紋敏感性與焊縫金屬成分的關(guān)系為

        其中, 當(dāng)w(C)≤0.08%時(shí), C*等于0.08%。

        防止熱裂紋的冶金措施是: 嚴(yán)格控制母材和焊縫金屬中C、 S、 P 和其他易形成低熔點(diǎn)共晶體的合金元素Nb、 Ni、 Si 等含量, 當(dāng)w(C)≤0.12%、w(S)≤0.01%、 w(P)≤0.02%, 則可采用較高的熱輸入而不產(chǎn)生熱裂紋; 當(dāng)以Nb 做為微量合金元素對(duì)鋼進(jìn)行合金化時(shí), w(Nb)不應(yīng)超過0.03%[9]。

        通過改變焊接坡口尺寸或改變焊縫形貌, 降低母材在焊縫金屬中所占的比例 (即熔合比),避免母材成分偏析帶來的影響[11]。

        焊縫的寬深比越小, 呈現(xiàn)窄而深的焊縫, 焊縫金屬結(jié)晶速度加快, 焊縫中產(chǎn)生夾渣和裂紋的傾向越大[12]。 另外, 焊縫的寬深比越小, 加熱區(qū)域越集中, 較高程度的溫度集中會(huì)使焊接區(qū)在冷卻時(shí)產(chǎn)生較大的塑性應(yīng)變, 這種情況下通常要求焊件材料具有較高的塑性[8]。 制定焊接工藝時(shí), 設(shè)計(jì)合理的坡口形式和幾何尺寸, 調(diào)整焊接參數(shù), 以增大焊縫的寬深比, 防止焊縫內(nèi)部橫向裂紋的產(chǎn)生。

        3 結(jié) 論

        (1) 控制母材中w(Nb), 要求焊縫中w(Nb)≤0.03%, 當(dāng)焊縫中w(Nb)偏高時(shí), 可通過減少母材熔合比進(jìn)行調(diào)整。

        (2) 焊接工藝評(píng)定中增加焊縫縱向拉伸試驗(yàn), 防止出現(xiàn)焊縫延伸率偏低、 屈強(qiáng)比偏高的情況。 建議焊縫金屬的延伸率≥15%, 當(dāng)焊縫金屬延伸率偏低、 屈強(qiáng)比偏高時(shí), 可換用合金含量較少的焊絲進(jìn)行調(diào)整。

        (3) 適當(dāng)調(diào)整焊接參數(shù), 加大焊縫寬深比,建議焊縫金屬的寬深比≥1.6。

        猜你喜歡
        母管延伸率焊絲
        一起220kV變電站母管接頭脫開原因分析及防范措施
        壓水堆二回路凝汽器母管內(nèi)壁的成膜胺保養(yǎng)工藝研究
        冷軋平整恒軋制力對(duì)SS400力學(xué)性能影響研究
        冷軋鍍鋅光整機(jī)延伸率控制模式的解析與優(yōu)化
        連退線平整機(jī)延伸率控制技術(shù)應(yīng)用
        山西冶金(2019年3期)2019-09-21 03:11:12
        微管微纜技術(shù)的發(fā)展探討與推廣
        一種煙氣脫硫吸收塔交互式噴淋系統(tǒng)
        立向下自保護(hù)堆焊藥芯焊絲的研制
        焊接(2015年2期)2015-07-18 11:02:38
        150GH與100XT兩種耐磨事焊絲性能分析及應(yīng)用
        焊接(2015年8期)2015-07-18 10:59:13
        基于壓力張力調(diào)節(jié)的平整機(jī)延伸率控制
        国色天香社区视频在线| 日韩精品视频免费福利在线观看| 中文字幕精品久久一区二区三区 | 小宝极品内射国产在线| 国产在视频线精品视频www666| 亚洲综合色婷婷七月丁香| 蜜桃网站免费在线观看视频| 亚洲国产日韩欧美综合a| 日韩a毛片免费观看| 国产精品亚洲综合天堂夜夜| 日产国产精品亚洲高清| 亚洲av无码一区东京热| 成人一区二区免费视频| 久久精品国产72国产精福利 | 免费a级毛片无码av| 国产综合激情在线亚洲第一页| 亚洲人成网站www| 亚洲一区二区三区av资源 | 蜜桃视频成年人在线观看| 久久综合噜噜激激的五月天| 无码精品日韩中文字幕| 日韩中文字幕一区二区高清 | 熟女人妻中文字幕一区| 久久夜色国产精品噜噜亚洲av| 国产一区二区三区免费视| 久久精品国产字幕高潮| 精品香蕉久久久爽爽| 国产午夜精品久久久久九九| 五月婷婷开心六月激情| 中文天堂国产最新| 丰满少妇人妻无码专区| 日韩精品一区二区三区四区五区六| 日本a级特级黄色免费| 免费观看的av毛片的网站| 亚洲欧洲日产国产AV无码| 亚洲小少妇一区二区三区| 亚洲国产精品无码aaa片| 性一乱一搞一交一伦一性| 精品久久久久久99人妻| 一二三区亚洲av偷拍| 男人靠女人免费视频网站|