904L不锈钢管焊缝处出现表面裂纹状况原因分析

  某电力公司用于输送氢气的母管用材为904L不锈钢管，在进行焊接时在焊缝处出现裂纹。华南理工大学机械工程学院对该904L不锈钢管焊缝处的裂纹形成原因进行了分析。对有裂纹的焊接管和没经过任何处理的新管的内壁和外壁进行宏观观察，发现管表面有较严重的机械划伤。对新管、焊接管焊缝周围和焊接管远离焊缝的部位分别进行周向机械打磨和抛光，露出光亮的基体表面，此时再进行宏观观察，发现无论是新管还是旧管，表面的机械划痕仍然很清晰，说明划伤痕迹较深，轻微的表面打磨无法去除。焊接管焊缝周围经打磨抛光后，除明显的机械划伤外，在焊缝根部还出现了明显的裂纹，可见有一大一小两条裂纹从焊缝上起源，垂直焊缝向热影响区内扩展。

       该公司委托上海某所测试中心对904L不锈钢管的化学成分进行了分析，分析结果发现可以此904L不锈钢管的碳含量较高，超出标准上限的33% 以上，其余成分正常。904L不锈钢管基体组织形貌为等轴奥氏体晶粒，晶粒大小均匀，有一定量孪晶。焊缝处裂纹的形貌由焊缝处的宏观观察知道，在焊缝根部有两条明显的裂纹，两条裂纹从焊缝上起源，垂直焊缝向热影响区内扩展。由于该公司要求保持焊缝裂纹的原貌不能破坏，因此不能对焊缝采取机械切割方法进行解剖，而分析又要求对裂纹形貌进行微观观察，因此本实验中采用无损表面复膜方法将裂纹和焊缝基体组织复制下来，具体步骤如下:

     (1)对焊缝裂纹部位用细砂轮打磨后，用便携式打磨机从220 号砂纸开始到400号、800号、1000号砂纸逐级打磨上述选区。用5μm 和1μm 的抛光膏配以相应的抛光布对焊缝部位进行抛光，至表面无划痕.

     (2) 对打磨好的区域用王水进行侵蚀后，用分析纯丙醋作溶剂，将醋酸纤维素膜贴在其上，将组织复制下来.

     (3) 将复制下来的复膜贴在有机玻璃载片上并进行喷金处理，以增加复膜所示显微组织的衬度，然后置于金相显微镜下进行组织观察。可见两条裂纹都是从焊缝内的气孔上起源，垂直焊缝向热影响区扩展。从裂纹尖端的走向看，裂纹是穿晶扩展的，并且裂纹有一些分叉现象。在小裂纹的附近，还可以看到局部的晶间腐蚀现象。根据此904L不锈钢管的热影响区的组织形貌，为等轴晶奥氏体，晶粒大小均匀，有一定量孪晶。与基体相比，热影响区晶粒有明显的长大www.904l314.com