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不銹鋼定制-321不銹鋼板出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象的主要原因有哪些？
我們針對(duì)佛山321不銹鋼板出現(xiàn)的裂紋，宏觀的形貌進(jìn)行可觀的觀察分析，結(jié)果表明：原材料中氧含量超標(biāo)以及焊接溫度過(guò)高共同引起晶界弱化，致使在焊接接頭處疊加了較大的組織應(yīng)力和熱應(yīng)力，當(dāng)疊加應(yīng)力大于材料的承受能力時(shí)就會(huì)引起晶界破裂，導(dǎo)致焊接件開(kāi)裂。
理化檢驗(yàn) 為開(kāi)裂產(chǎn)品的宏觀形貌，可見(jiàn)開(kāi)裂位于與低碳321不銹鋼板焊接接頭靠近一側(cè)，將裂紋人工打開(kāi)可見(jiàn)斷口呈磚紅色，未見(jiàn)明顯塑性變形。表面則呈橘皮網(wǎng)狀形貌?；瘜W(xué)成分分析 分別在原材料和開(kāi)裂產(chǎn)品上取樣進(jìn)行化學(xué)成分分析。
原材料的氧含量高于標(biāo)準(zhǔn)值;而焊接后靠近焊縫處的磷含量明顯偏低，鐵含量則略有偏高。其中磷偏低推測(cè)可能是因?yàn)榫Ы缟系幕衔锶诨?，鐵則來(lái)自于低碳321不銹鋼板。中未檢出鉛、鉍等雜質(zhì)元素，因此可排除分布于晶界上低熔點(diǎn)共晶或脆性化合物造成的熱脆和冷脆的可能性。
這是因?yàn)檫^(guò)熱引起晶界上的Cu3P化合物溶解形成孔洞，晶界在高溫下蠕變，形成沿晶韌性裂紋。開(kāi)裂焊接接頭為和低碳321不銹鋼板之間的異種焊接，兩種材料的物理性能數(shù)據(jù)見(jiàn)表2可見(jiàn)紫銅和低碳鋼的導(dǎo)熱系數(shù)差別較大，如果焊接時(shí)低碳321不銹鋼板一側(cè)預(yù)熱不足，就會(huì)使一側(cè)的焊接溫度偏高，從而引起過(guò)熱或過(guò)燒，使其分布于晶界上的Cu3P化合物溶化導(dǎo)致晶界弱化。
開(kāi)裂焊接件側(cè)的裂紋屬于大應(yīng)力一次性開(kāi)裂，晶界間化合物溶化以及晶界破裂的綜合作用是導(dǎo)致晶間裂紋產(chǎn)生的主要原因。中的氧一般存在于晶界上，當(dāng)焊接溫度在800H2COC2H2等還原性氣體反應(yīng)生成氣體在晶界上聚集，當(dāng)所受應(yīng)力超過(guò)材料的強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)引起晶界破裂，這與用掃描電鏡觀察到大量小韌窩相一致。晶界破裂與晶界間孔洞的綜合作用下，最終導(dǎo)致焊接件在一側(cè)發(fā)生開(kāi)裂。
總結(jié)：原料中歐的含氧量較高，在焊接過(guò)程中的溫度也比較高使得板材晶界弱化，致使在和低碳321不銹鋼板焊接接頭處疊加了較大的組織應(yīng)力以及熱應(yīng)力，當(dāng)疊加應(yīng)力大于材料的承受能力時(shí)就會(huì)引起晶界破裂，導(dǎo)致焊接件開(kāi)裂。建議加強(qiáng)原材料的成分控制，特別是氧含量;控制和改進(jìn)焊接工藝，充分預(yù)熱低碳321不銹鋼板一側(cè)，盡量降低或避免焊接溫度及焊接時(shí)間等因素對(duì)焊接件質(zhì)量的影響。采取上述措施后成產(chǎn)的焊接接頭廢品率大為降低。
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