从焊缝金相检验结果可以看出,高频焊管焊缝上下表面有硬化马氏体。这是因为高频焊带边缘熔合区的金属处于熔融状态。水渗冷却后,焊缝上下表面淬火,得到马氏体组织。
在连铸坯凝固过程中,连铸坯中的合金元素呈正偏析,22MnB5钢的中心偏析元素主要为C和Mn。
C和Mn的高含量使CCT曲线向右下角移动,提高了焊接过程中高温奥氏体的稳定性,延缓和延长了转变时间。中心偏析中C、Mn含量较高,导致C曲线右移,淬火临界冷却速度降低。热轧钢带的中心偏析是由于位于焊接钢带边缘的纵向剪切带。焊后焊缝经水冷,偏析区形成较大的组织转变内应力,淬火马氏体的延展性低。在焊接热应力的作用下,焊缝上下表面的马氏体组织成为横向裂纹的来源。
防止焊缝横向裂纹的措施
根据上述分析,焊缝横向裂纹是连铸板坯凝固过程中的中心偏析引起的。轧制后,中心偏析区位于高频焊接原料带的边缘。在高频焊接过程中,焊缝的上下表面形成较粗糙的马氏体组织。
防止热轧带钢横向裂纹的措施之一是减少热轧带钢在连铸过程中的中心偏析,即在连铸过程中减少连铸坯的中心偏析。热轧带钢,包括合理的连铸温度、拉拔速度、冷却水等,以减少缩孔水平,减少中心偏析,提高钢坯内部质量,保证成分均匀稳定。
防止热轧带钢出现横向裂纹的另一种措施是改变热轧带钢的宽度,即将热轧带钢的纵向剪切分为不沿热轧中心线切割的奇数带钢。 -轧钢带,使热轧钢带钢的中心偏析区不位于高频焊接原材料钢带的边缘。在此过程中,1176mm后宽度为1176mm的热轧带钢沿热轧带钢中心线分为1298mm宽钢带,可调整为1274mm宽和1398mm宽钢带.这样不会沿热轧钢带的中心线纵向切割,中心偏析区不会位于高频焊接原材料带的边缘。
结论
产生横向裂纹的原因是纵切钢带原材料热轧钢带中存在成分偏析,且钢带中心成分偏析较为严重。分切后,中心偏析区位于高频焊接原料带的边缘。
当焊缝通过挤压熔水冷却时,由于中心偏析区位于焊缝处,焊缝形成较粗糙的硬化马氏体组织。在高频焊接热应力的作用下,焊缝成为横向裂纹的来源。
防止热轧带钢横向裂纹的措施之一是减少热轧带钢在连铸过程中的中心偏析,即减少连铸坯在热轧过程中的中心偏析。带钢连铸工艺;二、调整热度 将轧带的宽度纵向切割成不沿热轧带中心线切割的单条带,使热轧带中心偏析区不在边缘高频焊接原料带材。
提示:ASTM A500- 圆形和形状的冷弯焊接和无缝碳钢结构管的标准规范。根据 ASTM A500,方形、矩形和其他特殊形状的管子的焊缝位置不应位于拐角半径内,除非有规定客户或制造商。根据 ASTM A500,方管和矩形管的拐角半径不应超过拐角半径的三倍。