壓力容器焊接中冷裂（liè）紋產（chǎn）生原因
發布時間：2018-08-29 瀏覽：2365次
1、淬火作（zuò）用近縫區或焊縫上所形成的冷裂紋與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（yǒu）關（guān）。冷裂紋主要發生在中碳鋼（gāng）、高碳鋼和（hé）高（gāo）強度鋼（gāng）中。這類鋼的主要特點是易於淬火，形成脆（cuì）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（gāo），熔（róng）合（hé）線附近則在1350℃以上（shàng），使奧氏體嚴重過熱，晶粒顯著長大。由金屬（shǔ）學可知，晶粒粗（cū）大的奧氏體更容易淬（cuì）火，轉變為粗大的馬氏體組織，使近（jìn）縫（féng）區金（jīn）屬性能變壞，特別是塑性下降，脆性增加。這時在複雜的焊接（jiē）應（yīng）力的作用下，就會發生冷裂紋。
2、氫的作用在焊接高溫下，一些含氫的化合物分辨析出原子狀態（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（qīng）在（zài）金屬中的溶解（jiě）度急劇降低。但焊接熔池的冷卻速度很快，氫來（lái）不（bú）及逸出而殘留在（zài）焊縫金（jīn）屬中。氫在奧（ào）氏體和鐵素體中的溶解度及擴散（sàn）能力也有顯著差別。通常焊縫金屬的碳當量總（zǒng）比母材低一些，因（yīn）而焊縫在較高溫度下就發生奧氏體分解，這時近縫區還尚未發生奧氏體轉變。由於焊（hàn）縫金屬中氫（qīng）的溶解度突然下降，擴散能力提高，氫就向近（jìn）縫區的奧氏體中（zhōng）擴散。這樣（yàng）就使近（jìn）縫區聚集了大量的氫。隨著溫度的下（xià）降，壓力容器近縫區的奧（ào）氏體發生轉變時，溫度已經很低，氫的溶解度更（gèng）低，而且擴散能力也已很微弱。於是氫便以氣體狀態進到金屬的細微（wēi）孔隙中並造成很大的壓力，使局部金屬（shǔ）產生很大的應力（lì），從而形成冷裂紋。綜上所述，壓力容器產生冷裂紋的原因有兩個：一個是金屬的脆（cuì）化（huà）；一個是焊接（jiē）應力的作用。
