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压力容器焊接中冷裂纹产生原因

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压力容器焊接中冷裂纹产生原因

发布日期:2017-08-15 作者: 点击:

1、淬火作用近缝区或焊缝上所形成的冷裂纹与金属相变过程中力学性能的急剧变化和复杂的应力状态有关。冷裂纹主要发生在中碳钢、高碳钢和高强度钢中。这类钢的主要特点是易于淬火,形成脆硬的马氏体组织。特别是在焊接条件下近缝区的加热温度很高,熔合线附近则在1350℃以上,使奥氏体严重过热,晶粒显着长大。由金属学可知,晶粒粗大的奥氏体更容易淬火,转变为粗大的马氏体组织,使近缝区金属性能变坏,特别是塑性下降,脆性增加。这时在复杂的焊接应力的作用下,就会发生冷裂纹。  
     2、氢的作用在焊接高温下,一些含氢的化合物分辨析出原子状态的氢,大量的氢溶解于熔池金属中。随着熔池温度的下降,氢在金属中的溶解度急剧降低。但焊接熔池的冷却速度很快,氢来不及逸出而残留在焊缝金属中。氢在奥氏体和铁素体中的溶解度及扩散能力也有显着差别。通常焊缝金属的碳当量总比母材低一些,因而焊缝在较高温度下就发生奥氏体分解,这时近缝区还尚未发生奥氏体转变。由于焊缝金属中氢的溶解度突然下降,扩散能力提高,氢就向近缝区的奥氏体中扩散。这样就使近缝区聚集了大量的氢。随着温度的下降,压力容器近缝区的奥氏体发生转变时,温度已经很低,氢的溶解度更低,而且扩散能力也已很微弱。于是氢便以气体状态进到金属的细微孔隙中并造成很大的压力,使局部金属产生很大的应力,从而形成冷裂纹。综上所述,压力容器产生冷裂纹的原因有两个:一个是金属的脆化;一个是焊接应力的作用。
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