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X80螺旋埋弧焊管结晶裂纹形成原理及缺检测

2020-11-23


X80螺旋埋弧焊结晶裂纹

X80螺旋埋弧焊管焊接过程中会产生结晶裂纹,焊接热裂纹是焊接生产中比较常见的一种裂纹缺陷。它是在焊接过程中焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区时产生的,从一般常用的低碳钢、低合金钢到奥氏体不锈钢、铝合金、镍基合金钢等都有产生热裂纹的可能。焊接热裂纹主要分为结晶裂纹、液化裂纹和多边形裂纹3种类型。在固相线附近,由于金属收缩产生拉应力。残余液体金属不足,不能及时填充焊缝收缩部位。在拉应力的作用下将晶界上的低熔点共晶液膜拉开。导致产生沿晶开裂,这种裂纹产生在晶界。


结晶裂纹形成机理

焊缝结晶过程中,在固相线附近,由于凝固金属的收缩,残余液体金属不足以及时填充,在应力作用下发生沿晶开裂,称为结晶裂纹。结晶裂纹又称凝固裂纹,是在焊缝凝固过程的后期所形成的裂纹。这些结晶裂纹的共同特点:所有结晶裂纹都是沿一次结晶的晶界分布,特别是沿柱状晶的晶界分布。焊缝中心线两侧的弧形裂纹是在平行生长的柱状晶晶界上形成的。在焊缝中心线上的纵向裂纹恰好是处在从焊缝两侧生成的柱状晶的汇合面上。多数结晶裂纹的断口上可以看到氧化的色彩,说明了它是在高温下产生的。在扫描电镜下观察结晶裂纹的断口具有典型的沿晶开裂特征,断口晶粒表面圆滑。


结晶裂纹都产生于树枝状晶粒的交界处,这说明在焊缝结晶过程中晶界是个薄弱地带。焊接结晶时先结晶部分较纯,后结晶的部分含杂质和合金化元素较多且富集在晶界,这种结晶偏析造成了化学成分不均匀。随着柱状晶长大,杂质合金化元素就不断被排斥到平行生长的柱状晶交界处或焊缝中心线处,它们与金属形成低熔相或共晶。在结晶后期,这些残存在晶界处的低熔相尚未凝固,并被排挤在晶界形成一种所谓“液态薄膜 ”,散布在晶粒表面,割断了一些晶粒之间的联系。在冷却收缩所引起的拉伸应力作用下,这些远比晶粒脆弱的“液态薄膜 ”承受不了这种拉伸应力,就在晶粒边界处分离形成了结晶裂纹。


螺旋埋弧焊裂纹缺陷检测设备

飞泰生产一款螺旋焊管超声波探伤设备可进行焊管的焊缝及全管体探伤。设备采用超声波——横梁式水膜法探伤,系统采用计算机控制与信号实时采集处理相结合技术,利用多通道数字探伤仪在高速计算机的支持下,实现自动检测缺陷,自动评估缺陷,显示并记录(缺陷)回波幅值、存储和打印检测数据、按用户要求格式自动生成检测报告。可检测的缺陷种类有虚焊、未焊透、内外穿透伤、折叠、夹杂、裂缝、裂纹、凹坑等表面、近表面缺陷等。

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