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不銹鋼定制-321不銹鋼板出現(xiàn)開裂現(xiàn)象的主要原因有哪些？
我們針對佛山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就會引起晶界破裂，導(dǎo)致焊接件開裂。
理化檢驗 為開裂產(chǎn)品的宏觀形貌，可見開裂位于與低碳321不銹鋼板焊接接頭靠近一側(cè)，將裂紋人工打開可見斷口呈磚紅色，未見明顯塑性變形。表面則呈橘皮網(wǎng)狀形貌。化學(xué)成分分析 分別在原材料和開裂產(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。其中磷偏低推測可能是因為晶界上的化合物融化所致，鐵則來自于低碳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共晶或脆性化合物造成的熱脆和冷脆的可能性。
這是因為過熱引起晶界上的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)見表2可見紫銅和低碳鋼的導(dǎo)熱系數(shù)差別較大，如果焊接時低碳321不銹鋼板一側(cè)預(yù)熱不足，就會使一側(cè)的焊接溫度偏高，從而引起過熱或過燒，使其分布于晶界上的Cu3P化合物溶化導(dǎo)致晶界弱化。
開裂焊接件側(cè)的裂紋屬于大應(yīng)力一次性開裂，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)力超過材料的強度時，就會引起晶界破裂，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)生開裂。
總結(jié)：原料中歐的含氧量較高，在焊接過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就會引起晶界破裂，導(dǎo)致焊接件開裂。建議加強原材料的成分控制，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間等因素對焊接件質(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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