奥氏体不锈钢管道焊缝裂纹产生原因分析.pdf

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1、!"+焊接质量控制与管理+焊接技术第!!卷第"期#$$%年&#月文章编号)&$$#B$#0OP#$$%($")$$"#)$#奥氏体不锈钢管道焊缝裂纹产生原因分析惠维山&核工业%I&厂!甘肃兰州I!$$"0#摘要)国内某电站在建造过程中!部分奥氏体不锈钢厚壁管在焊接后进行D5检验时发现焊缝存在大量裂纹$经分析研究!认为裂纹的产生原因与焊缝熔敷金属中%铁素体含量偏低%D!-<含量偏高%焊接应力大等因素有关$为此对焊缝产生裂纹的原因进行了分析!为不锈钢厚壁管的焊接积累了经验$关键词)奥氏体不锈钢*厚壁管*焊缝裂纹*原因分析中图分类号)57%0I9"文献标识码)N国内

2、某电站#>机组在建造过程中!部分奥氏体不锈钢厚壁电站的安全运行造成极大的隐患!所以分析焊接裂纹的产生管焊缝在打磨抛光后首次进行%$道焊口D5检验!发现其中有原因!采用正确合理的处理方案!对确保电站的建造质量!!&道焊口焊缝表面存在微裂纹!裂纹最多的一道焊口存在0条有相当重要的意义$裂纹$最长的有&$22左右!最短的亦有&8#22$裂纹不仅存在于对接焊缝中!也存在于角焊缝中$裂纹非常细微!经$母材及焊材介绍多次对比试验确认!*5底片上显示不出裂纹$$射线的检测灵母材所用管道是南通特钢厂按法国标准制造的!材料牌敏度达不到显示这些微裂纹的程度!经打磨D5检验!发现有

3、号为)H#+F&/&$&相当于!$%(#!H#+FA&/&#&相当于!&"(#!些裂纹已贯通至管道氩弧焊打底层表面$由于缺陷的存在对两种材料的化学成分及力学性能如表&%表#所示)表$母材化学成分&质量分数#&%#材料+-<,=D-+EF<,GH#+F&/&$!$1$!$!$1I0!#1$$!$1$%$!$1$!$&I1$$8#$1$$.1$$8
$$’H#+FA&/&#!$1$!0!&1$$!#1$$!$1$%$!$1$!$&I1$$8&/1$$&&10$8 $#1#08#1I0表!母材力学性能为美国林肯公司生产$焊条’!&"()&"!!!9#22!

4、为国内锦州室温!0$J锦泰焊材厂生产!管道规格从!/.22:&&22至!!#022:!$材料伸长率#;&L("M;,DK"$9#;,DK"$9#,DK纵向横向22不等$焊时背面充氩保护!氩气流量/8&$(;2<=!多层多H#+F&/&$"%.$"&I0"%0"%$"&$0H#+FA&/&#"0#$"##$"%0"%$"&!0道焊$焊接工艺参数见表0$焊条采用锦州锦泰焊条厂生产的不锈钢焊条!型号为表#焊接工艺参数层;道焊接方法焊材牌号焊材直径;22极性焊接电流;?电弧电压;@’!&"()&""相当于*++,-#./0#!规格!!1#22$该批焊条总打底层567’

5、*!&"(#1$A+B/$8&$$&$8&#&;&-,?C’!&"(B&"!9#A+B.$8&&$#$8#0计&$$$34!其化学成分及力学性能复验值见表!及表%所示$填充焊道-,?C’!&"(B&"!9#A+B&$$8&#$#$8#0表"焊条化学成分及复验值"质量分数("%(各种规格的管材均按法国国家核电标准的要求进行过工+-<,=D-+EF<铁素体"%(*++,艺评定!工艺评定结论合格!且该工艺在以前施工中未发现!$9$!0!$9.!#90!$9$#0!$9$#0&/8#$&%08&0"最好/(-#.#0焊缝有裂纹产生$复验值$9$#"$9.$/$9

6、/"#$9$!&$9$#0&/9$$&!9&$09#表&焊条力学性能复验值温度常温!0$J"裂纹产生原因分析屈服强度;,DK抗拉强度;,DK屈服强度;,DK抗拉强度;,DK*++,-#.#0由于管道材质在&>机组焊接过程中使用良好未发现有裂纹"#&$0#$8"I$"&!$不作规定复验值#0$0/$&%0’产生!且大部分都是和&>机组同批生产%同时采购$焊接工艺也是采用和&>机组同样的工艺!没有任何变动!所以排除了母!焊接工艺介绍材因素及焊接工艺造成裂纹的可能性!最终将产生裂纹的因该管道焊接采用氩弧焊打底!焊条电弧焊填充的焊接方素定位在焊条上$式!567焊打底层

7、厚度为08"22$567焊焊丝!&"(!!#9$22!从裂纹产生的原因及奥氏体不锈钢焊接特点分析!裂纹是在液态金属凝固时产生的结晶裂纹$主要原因是由于焊缝收稿日期)#$$%B$IB$"!"#$%&’(")*&+#+’,-+#./01+.23").4556,焊接质量控制与管理,!"熔敷金属中铁素体含量低!焊缝金属中7!8%含量偏高及不锈从理论上分析该批焊条化学成分配比不合理!促使焊缝钢厚壁管焊接过程中拘束应力大等要素共同作用的结果"产生结晶裂纹这个原因后!便对裂纹断口进行了化学成分光09:焊缝熔敷金属中!铁素体含量偏低谱分析!分析结果表明!在焊缝裂纹断口上确实聚

8、集了7和8%!;4<1:=:5!>4<