耐高温排气管汽车排气管焊缝断裂的失效分析

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耐高温排气管汽车排气管焊缝断裂的失效分析某汽车用排气管使用不久焊缝处断裂。对失效排气管焊缝进行化学成分、金相组织和断口的微。观分析。发现该排气管焊缝柱状组织粗大，断口微观形貌为沿晶断裂，柱状晶贯穿整个断裂面，断口有较明。显的脆性特征。分析认为该排气管属于早期失效，是由于薄壁的排气管焊接时温度过高，导致焊缝柱状组。织粗大，加之薄壁管冷却又快，致使焊缝产生较大的内应力。建议改进焊接工艺，控制较低的层间温度，使焊缝组织细化，解决焊缝断裂问题。某汽车用排气管在使用不久后焊缝处断裂，为此采用了断口分析、显微组织检验和化学成分分析等方法对该排气管的焊缝断裂进行了失效分析。失效分析中使用了3件样品。l#样品未使用过，焊接用焊丝为MCW430NbL；2#，3#为使用不久后焊缝处断裂的样品，使用的焊丝为MIG430L，焊接电流为220。240A，电压26V，混合气体V(Ar)：V(CO：)为4：1，气体流量25L／min；焊接方式为手工半自动环究方向为装备环境失效析。车排气管焊缝断裂的失效分析焊。排气管是用日本SUS436L铁素体不锈钢制造的壁厚为0．8inln的薄壁管件。1分析方法1．1断裂处组织分析1．1．1断口分析对2#，3#样品焊缝用扫描电镜观察断口形貌。将l#样品从焊缝处纵向压开，用扫描电镜观察断口形貌。1．1．2显微组织检验按GB／T13298—1991《金属显微组织检验方法》，用金相显微镜对焊缝断裂处进行金相显微组织分析。1．2化学成分分析分别用ISO9556：1989(E)(钢和铁中总碳测定——感应炉燃烧红外线吸收法》，ISO4935：1989(E)《钢和铁中总硫量测定——感应炉燃烧红外线吸收法》，GB／T223．11—1991《钢铁及合金化学分析方法过硫酸铵氧化容量法测定铬量》，GB／T223．26—1991《钢铁及合金化学分析方法过硫酸铵氧化容量法测定钼量》和钼蓝分光光度法，测定母材SUS436L不锈钢和焊缝(焊丝)的碳、硫、铬、钼、磷等化学成分。2检测分析结果2．1断口分析1)l#样品断口为沿晶和解理的混合断裂，样品断口为沿晶断裂，柱状晶贯穿整个断裂面。2．2显微组织检验1#样品焊缝为等轴晶，最大晶粒直径约0．1ram；2。3化学成分分析在样品的母材(基体金属)和焊缝部分分别取3失效分析1)不锈钢基体和焊丝的化学成分符合规定要2)样品焊缝显微组织图63别萍品焊缝显微组织求，排除了材料对焊缝开裂的影响。从3件样品的断口形貌、晶粒形态和大小推断，2#，3#样品裂纹沿柱状晶晶界开裂，主原因是焊。汽车排气管焊缝断裂的失效分析·17·表1母材化学成分及其质量分数热裂纹缺陷。表2焊缝化学成分及其质量分数缝柱状晶粗大，导致焊缝的力学性能下降、脆性增加。 3)造成焊缝柱状晶粗大的原因可能是在手t半自动焊接过程中，焊接的速度不均匀，局部焊段停留时间较长，致使薄壁的汽车排气管温度过高。4)薄壁的汽车排气管焊接后冷却快，致使焊缝内存在较大的内应力，以致在焊缝凝固过程产生。5．6特制槽钢数的选用出于安全性要求，当被试装备不能直接固定在安装架上时，需选用特制槽钢过渡。特制槽钢数是根据被试装备的质量和尺寸以及固定螺孑L间距离进行选择的，具体选择方法可参考GJB150．18—86《军用设备环境试验方法舰船设备的冲击试验》。水下近距非接触爆炸是战斗舰船必须面对的冲击环境。由位移、速度、加速度和持续时间造就的冲击现象具有一种潜在的武器效应，这种武器效应通常会导致舰船的船体破损或装备破坏。用中量级冲击机来模拟水下近距非接触爆炸环境并对装备进行考核是当前可行的一种技术手段。基于船体结构、装备布置、装备基座、装备质量以及多种冲击形式和模态耦合因素，控制舰船装备所受冲击的响应是在。要保证焊缝的质量，除了正确地选用焊丝外，焊接工艺至关重要。根据文中对汽车排气管焊缝的失效分析，建议改进焊接工艺、提高焊接的均匀性、控制较低的焊缝层间温度，使焊缝组织细化，防止焊接热裂纹的发生，提高焊缝强度…。MCW430NbL焊丝为镍合金电弧焊药焊丝，焊丝中含有铌，使用该焊丝可防止热应力开裂，提高焊缝强度。MIG430L焊丝为惰性气体保护金属极电弧焊丝，焊接时应采用惰性气体保护焊接工艺，并要在氩气内加入1％的氧气，否则电弧不稳定，不能保证焊接质量。满足舰船战斗力的前提下保持重要装备战备完好性和任务成功性的重要举措。基于经济因素，设计人员必须给装备确定重要性等级并选择合适的试验设备。只有那些战斗力必不可少的装备才需要按照可承受的冲击值来进行设计、安装和试验。把所有装备都放到实船上去做爆炸试验是不经济的，甚至是不可能的。www.lkess.comwww.szlkess.comwww.lhose.comwww.lkergc.omwww.slrgcj.com