壓力容器(qì)焊(hàn)接中冷裂紋產生原(yuán)因
發(fā)布時間:2018-08-29 瀏覽(lǎn):2893次
1、淬火作用近縫區(qū)或焊縫上所形成的冷裂紋與(yǔ)金屬相變過程中力學性能(néng)的急劇變化和複雜的應力狀態有關。冷裂紋主要發生(shēng)在中碳鋼、高碳(tàn)鋼和高強度鋼中。這類鋼的主要特點(diǎn)是易於淬火,形成脆硬的馬氏體組織。特別是在焊接條件下近縫區的加熱溫度很高,熔合線附近則在1350℃以上,使奧氏體嚴(yán)重(chóng)過熱,晶粒顯著長大。由(yóu)金屬學可知,晶粒粗大的奧氏(shì)體更容易淬火,轉變為粗大的馬氏(shì)體組織,使(shǐ)近縫區金屬性能變壞,特別是塑性下降,脆性增加。這時在複雜的(de)焊接應力的作(zuò)用下,就會發生冷裂紋。
2、氫的作用在焊接高溫下,一些含氫的化合(hé)物分辨析出原子狀態的氫,大量的氫溶解於熔池金屬中。隨著熔(róng)池溫度的(de)下降,氫在金屬(shǔ)中的溶解度急劇降低(dī)。但焊接熔池的冷卻(què)速度很快,氫來不及逸出而殘留(liú)在焊縫(féng)金屬中。氫在奧氏體和鐵素體中的溶解度及擴散能(néng)力也有顯著差別(bié)。通常焊縫金屬的碳當量總比(bǐ)母材低一些,因(yīn)而焊(hàn)縫在較高溫度下就發生奧氏體分解,這時近縫(féng)區還尚未(wèi)發生(shēng)奧氏體轉變。由於焊縫(féng)金屬中(zhōng)氫的溶(róng)解度突然下降,擴散能力提高,氫就(jiù)向近縫區的(de)奧氏體中擴散。這樣就使近縫區聚集了大量的氫。隨(suí)著溫度的下降,壓力容器近縫區的奧氏體發生轉變時,溫度已經很低,氫的溶解度更低,而(ér)且擴(kuò)散(sàn)能力也已很微弱。於是氫便以氣體狀態進到金屬的細(xì)微孔隙中並造成很大的壓(yā)力,使局部金屬產生很(hěn)大的應力(lì),從而形成冷裂紋。綜上所述,壓力容器產生冷裂紋的原因有兩(liǎng)個:一(yī)個是金屬的脆化;一個是焊接應力的作用。