壓力容器焊接中冷裂紋產生原因
發布時間（jiān）：2018-08-29 瀏覽：2719次
1、淬火作用近（jìn）縫區或焊縫（féng）上所形成的冷裂紋與金屬相變過程中力學性能的急劇變化（huà）和複雜的應力狀態有關（guān）。冷裂紋主要發生在中碳鋼、高碳鋼和高（gāo）強度鋼中。這類鋼的（de）主要特點是易（yì）於淬火，形成脆硬的馬氏體（tǐ）組織。特（tè）別是在焊（hàn）接條件下近縫區的加熱溫（wēn）度很高（gāo），熔合線附近則在1350℃以上，使奧氏體嚴（yán）重過熱，晶粒顯著長大。由金屬學可知，晶粒粗大的奧氏體更容易淬火，轉（zhuǎn）變為（wéi）粗大的馬氏體組織（zhī），使近縫區金屬性（xìng）能變壞，特別是塑性（xìng）下降，脆性增加。這時在複雜的焊接應力的作用下，就會發生冷裂紋。
2、氫的作用在焊接高溫下，一些含（hán）氫的（de）化合（hé）物分（fèn）辨析出原（yuán）子狀態（tài）的氫，大量的氫溶解於熔池金屬中。隨著熔池溫度的下降，氫在金屬中的溶解度急劇降低。但焊接熔（róng）池的冷卻速度（dù）很快，氫來不及逸出而殘留在焊縫金屬中（zhōng）。氫在（zài）奧氏體和鐵（tiě）素體中的（de）溶解度及擴散能力也有（yǒu）顯著差別。通常焊縫（féng）金屬的碳當量總比母材低一些，因而焊縫在較高溫（wēn）度下就發生奧氏體分解，這時（shí）近（jìn）縫區還尚未發生奧氏體轉變。由於焊縫金屬中氫的（de）溶解度突然下（xià）降，擴（kuò）散能力提高，氫就（jiù）向近縫區的奧氏（shì）體中擴散。這樣就使近縫區聚集了大量的氫。隨著溫度的下降，壓力容器近縫區的奧氏體發生轉變時，溫度已經很（hěn）低，氫的溶解度更低，而且擴散能力也已很微弱。於（yú）是氫便以氣體狀態（tài）進到金（jīn）屬的細微孔隙中並造成（chéng）很大的（de）壓力，使局部金屬（shǔ）產生很大的應力（lì），從而形成冷裂紋。綜上所（suǒ）述，壓（yā）力（lì）容器產（chǎn）生冷裂紋的原（yuán）因有兩個：一個是金屬的脆（cuì）化；一個是焊接應力的（de）作（zuò）用。
