焊接作为一门重要的金属加工工艺,在众多方面都得到了广泛的应用。焊接是316L不锈钢管生产过程中的一个重要环节,必须保证其质量可靠,进而提高安全性。但焊接缺陷又是生产中极为不利的因素,其中裂纹是常见的而又十分危险的缺陷,它不仅会使产品报废,而且还可能引起严重的事故。因而我们要了解是什么原因导致316L不锈钢管焊接裂纹的产生。
按产生时的温度和时间的不同,裂纹可分为:热裂纹、冷裂纹、应力腐蚀裂纹和层状撕裂。在焊接生产中,裂纹产生的部位不同。有的裂纹出现在焊缝表面,肉眼就能观察到;有的隐藏在焊缝内部,通过探伤检查才能发现;有的产生在焊缝上;有的则产生在热影响区内。值得注意的是,裂纹有时在焊接过程中产生,有时在焊后放置或运行一段时间之后才出现,后一种称为延迟裂纹,这种裂纹的危害性更为严重。
热裂纹 在高温下结晶时的,而且都是沿晶界开裂,所以也称结晶裂纹。这种裂纹在显微镜下可观察到具有晶间破坏的特征,在裂纹的断面上多数具有氧化色。
产生的原因是,由于焊接溶池在结晶过程中存在着偏析现象,偏析出的物质多为低溶点共晶和杂质。它在结晶过程中以液态层间存在,结晶凝固时的高温强度也极低。在一定条件下,当拉伸焊接应力足够大时,会将液态层间拉开或在其凝固过程中被拉断而形成热裂纹。
再热裂纹 再热裂纹是指不锈钢管焊接之后,为消除焊后的残余应力,改善接头的金相组织和机械性能,而进行消除应力热处理过程中产生的裂纹。
由于含有沉淀硬化相的焊接接头中,如存在较大的残余应力,并有不同程度的应力集中时,在热处理温度的作用下,由于应力松弛导致较大的附加变形,并在热影响区的粗晶区析出沉淀硬化相,如果粗晶区的蠕变塑性不足以适应应力松弛所产生的附加变形时,则沿晶界就会产生再热裂纹。
冷裂纹 冷裂纹是在焊后较低的温度下产生的,冷裂纹经常产生在热影响区,有时也产生在焊缝金属中。冷裂纹的特征是穿过晶粒内部开裂,裂纹断面上没有明显的氧化色彩,断口发亮。
应力腐蚀裂纹 应力腐蚀裂纹是指316L不锈钢管在某些特定介质和拉应力作用下所发生的延迟破裂现象。
无明显的均匀腐蚀痕迹,所观察到的应力腐蚀裂纹呈龟裂状,断断续续。若在焊缝表面上,多以横向裂纹出现。
如果深入金属内部观察应力腐蚀裂纹,它的形态如同树根一样,从断口的形态来看,是典型的脆性断口。
对于奥氏体不锈钢来讲,当腐蚀介质不同时,则开裂的性质也有不同,既可能出现沿晶开裂,或者出现穿晶与沿晶的混合开裂。在氯化物介质中的奥氏体不锈钢应力腐蚀裂纹多属穿晶开裂。
以上就是
316L不锈钢管焊接裂纹的产生原因,随着焊接技术的发展,将会有很多的不安全因素制约着实际生产。所以焊接作业人员应该了解316L不锈钢管生产过程中的特点以及焊接设备、焊接工艺和操作规程,进而深刻理解安全技术和措施,严格执行操作规程和正确的进行防护,以减少事故的发生。