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巴提爾提出的不銹鋼厚壁管焊道下裂縫理論

來源:小編 發(fā)布時(shí)間:2021-09-15 次瀏覽


  不銹鋼厚壁管中發(fā)生的焊道下裂縫,因焊條的藥皮類型不同而有顯著的差別,這與電弧氣氛中氫含量有密切的關(guān)系,這一點(diǎn)已為巴提爾研究所的麥利特(Mali et)和里皮爾(Riep-pel)所查明。他們用不產(chǎn)生氫和水蒸汽的薄藥皮空心焊條,并通過焊芯的內(nèi)孔向電弧氣氛中送入二氧化碳、一氧化碳和氫氣的混合氣體的辦法,對C-Mn鋼(50公斤/毫米2級不銹鋼厚壁管)作了焊道下裂縫試驗(yàn),其結(jié)果如圖5所示,裂縫率隨氫含量以正比例增大。再則,高纖維素型涂藥焊條電弧氣氛中的氫氣含量約為40--50%(容積),而用低氫型焊條時(shí)則為2~10%左右。由圖可見,采用低氫型焊條對防止焊道下裂縫是極為有益的。

    另外,麥利特和里皮爾對Mn-Mo系不銹鋼厚壁管,用低氫型焊條堆焊焊道、而無焊道下裂縫的試板,在室溫下電解充氫,用實(shí)驗(yàn)方法證明了發(fā)生焊道下裂縫和焊趾裂縫的事實(shí)。

    在這些研究的基礎(chǔ)上,對低合金鋼的焊道下裂縫提出了以下的理論,目前已廣泛地得到公認(rèn)。這些理論是:

(1)用容易產(chǎn)生氫氣的焊條焊接時(shí),焊縫金屬大量吸收氫氣,隨著焊縫冷卻,氫氣向熱影響區(qū)擴(kuò)散,其中氫氣含量增加,達(dá)到飽和。

    (2)即使在304L不銹鋼厚壁管的情況,用小規(guī)范焊接,在室溫時(shí)熱影響區(qū)中也產(chǎn)生馬氏體。

(3)馬氏體因氫作用而脆化,因收縮應(yīng)力和相變應(yīng)力而產(chǎn)生微小裂縫。

焊道下的裂縫是焊接幾分鐘到幾天后發(fā)生的延遲裂縫的一種。焊接結(jié)束后到產(chǎn)生裂縫的時(shí)間稱為潛伏期。若根據(jù)氫學(xué)說,這一潛伏期可理解為:氫從焊縫金屬擴(kuò)散到熱影響區(qū)的硬化區(qū)并達(dá)到某個(gè)極限量的時(shí)間。

    關(guān)于HT70、HT80鋼以及Ni-Cr-Mo不銹鋼管發(fā)生焊道下裂縫和焊趾裂縫的溫度與潛伏期,根據(jù)小林等人的研究,對。HT80鋼用鈦鐵礦型焊條焊接時(shí)的焊道下裂縫如圖6所示。對于這種HT80鋼,在50℃以下至-75℃的溫度范圍內(nèi),焊接幾分鐘甚至幾小時(shí)后焊接道F開裂。其潛伏期為25℃時(shí)最短。圖為使用擴(kuò)散氫含量大的鈦鐵礦型焊條(22毫升/100克)。采用低氫型(1~3毫升/100克)焊條時(shí),在HT80鋼板上堆積焊條時(shí),不會發(fā)生焊條下的裂縫。



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