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X80螺旋埋弧焊管結晶裂紋形成原理及缺檢測

2020-11-23


X80螺旋埋弧焊結晶裂紋

X80螺旋埋弧焊管焊接過程中會產生結晶裂紋,焊接熱裂紋是焊接生產中比較常見的一種裂紋缺陷。它是在焊接過程中焊縫和熱影響區金屬冷卻到固相線附近的高溫區時產生的,從一般常用的低碳鋼、低合金鋼到奧氏體不銹鋼、鋁合金、鎳基合金鋼等都有產生熱裂紋的可能。焊接熱裂紋主要分為結晶裂紋、液化裂紋和多邊形裂紋3種類型。在固相線附近,由于金屬收縮產生拉應力。殘余液體金屬不足,不能及時填充焊縫收縮部位。在拉應力的作用下將晶界上的低熔點共晶液膜拉開。導致產生沿晶開裂,這種裂紋產生在晶界。


結晶裂紋形成機理

焊縫結晶過程中,在固相線附近,由于凝固金屬的收縮,殘余液體金屬不足以及時填充,在應力作用下發生沿晶開裂,稱為結晶裂紋。結晶裂紋又稱凝固裂紋,是在焊縫凝固過程的后期所形成的裂紋。這些結晶裂紋的共同特點:所有結晶裂紋都是沿一次結晶的晶界分布,特別是沿柱狀晶的晶界分布。焊縫中心線兩側的弧形裂紋是在平行生長的柱狀晶晶界上形成的。在焊縫中心線上的縱向裂紋恰好是處在從焊縫兩側生成的柱狀晶的匯合面上。多數結晶裂紋的斷口上可以看到氧化的色彩,說明了它是在高溫下產生的。在掃描電鏡下觀察結晶裂紋的斷口具有典型的沿晶開裂特征,斷口晶粒表面圓滑。


結晶裂紋都產生于樹枝狀晶粒的交界處,這說明在焊縫結晶過程中晶界是個薄弱地帶。焊接結晶時先結晶部分較純,后結晶的部分含雜質和合金化元素較多且富集在晶界,這種結晶偏析造成了化學成分不均勻。隨著柱狀晶長大,雜質合金化元素就不斷被排斥到平行生長的柱狀晶交界處或焊縫中心線處,它們與金屬形成低熔相或共晶。在結晶后期,這些殘存在晶界處的低熔相尚未凝固,并被排擠在晶界形成一種所謂“液態薄膜 ”,散布在晶粒表面,割斷了一些晶粒之間的聯系。在冷卻收縮所引起的拉伸應力作用下,這些遠比晶粒脆弱的“液態薄膜 ”承受不了這種拉伸應力,就在晶粒邊界處分離形成了結晶裂紋。


螺旋埋弧焊裂紋缺陷檢測設備

飛泰生產一款螺旋焊管超聲波探傷設備可進行焊管的焊縫及全管體探傷。設備采用超聲波——橫梁式水膜法探傷,系統采用計算機控制與信號實時采集處理相結合技術,利用多通道數字探傷儀在高速計算機的支持下,實現自動檢測缺陷,自動評估缺陷,顯示并記錄(缺陷)回波幅值、存儲和打印檢測數據、按用戶要求格式自動生成檢測報告??蓹z測的缺陷種類有虛焊、未焊透、內外穿透傷、折疊、夾雜、裂縫、裂紋、凹坑等表面、近表面缺陷等。

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