壓力容器焊接中冷裂紋產生原因
發布時間（jiān）：2018-08-29 瀏覽：3026次
1、淬火作用（yòng）近（jìn）縫區或焊縫上所形成的冷裂紋與金屬相（xiàng）變過程中力學性能（néng）的急劇變（biàn）化和複雜（zá）的應力狀態有關。冷裂紋主要發生在中碳鋼、高碳鋼和高強度鋼中（zhōng）。這類鋼的主要特（tè）點（diǎn）是易於淬火，形成（chéng）脆硬（yìng）的馬（mǎ）氏體組織。特別是在焊（hàn）接條件下近縫區的加熱溫度很（hěn）高，熔合線附（fù）近則在1350℃以上，使奧（ào）氏體嚴重（chóng）過熱，晶粒顯著長大（dà）。由金屬學可知，晶粒粗大的奧氏體更容易淬火，轉變為粗大的馬氏體組織，使近（jìn）縫區金屬性（xìng）能（néng）變壞，特別是塑性下降（jiàng），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（hàn）接高溫下，一（yī）些含（hán）氫的化合物（wù）分辨析出原子狀態的氫，大量的（de）氫溶解於熔池金（jīn）屬中。隨著熔池溫度的下（xià）降，氫（qīng）在金屬中的溶解度急劇降（jiàng）低。但焊接熔池的冷卻（què）速度很快（kuài），氫來不及逸出而殘留在焊縫金屬中。氫在奧氏體和鐵素體中的溶解度及擴散能力也有顯著差別。通常焊縫金屬的碳當量（liàng）總（zǒng）比母材低一些，因而焊縫在較高溫度（dù）下（xià）就發生（shēng）奧氏（shì）體分解，這時近縫區還尚未發（fā）生奧氏體轉變。由於焊縫（féng）金屬中氫的溶解度突（tū）然下降，擴散能力提高，氫就（jiù）向近縫區的奧氏體中擴散。這（zhè）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（féng）區的奧氏體發生轉變時（shí），溫度已（yǐ）經很低，氫的溶解度更低，而（ér）且（qiě）擴散能（néng）力也已很微弱。於是氫（qīng）便以氣體狀態進到金屬的細微孔隙中並造成很大的壓力，使局部金屬產生很大的應力，從而形（xíng）成（chéng）冷裂紋（wén）。綜（zōng）上所述（shù），壓力容器產生（shēng）冷裂紋的原因有兩個：一個是金屬的脆化；一個是焊接應力的作用。
