有再熱裂紋傾向的材料有哪些？

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什么是再熱裂紋？

有再熱裂紋傾向的材料有哪些,？

) g  ^5 x+ Q! W9 y" f3 |1 n3 j" R01定義
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對于某些含有沉淀強化元素的高強鋼和高溫合金（包括低合金高強鋼,、珠光體耐熱鋼、沉淀強化的高溫合金,，以及某些奧氏體不銹鋼）,，在焊后并未發(fā)出裂紋，而在熱處理過程中出現(xiàn)了裂紋,，這種裂紋稱為“消除應力處理裂紋”,。有些焊接結(jié)構(gòu)是在一定溫度條件下工作，如在500~600℃長期工作時也會產(chǎn)生裂紋,。在工程上常把上述兩種情況下產(chǎn)生的裂紋（消除應力過程和服役過程）,，統(tǒng)稱為“再熱裂紋”。

02主要特征

1）都是發(fā)生在焊接熱影響區(qū)的粗晶部位并呈晶間開裂,。
" Y* Y8 s9 D+ m5 B2）進行消除應力處理之前焊接區(qū)存在較大的殘余應力并有不同程度的應力集中,。
/ w4 U4 M: L6 q0 [3 w+ S3）產(chǎn)生再熱裂紋存在一個最敏感的溫度區(qū)間，這個區(qū)間與再熱溫度及再熱時間有關(guān),，并隨材料的不同而變化,。
% K* }: b& Z) {' e2 L4）含有一定沉淀強化元素的金屬材料才具有產(chǎn)生再熱裂紋的敏感性，碳素鋼和固溶強化的金屬材料一般都不產(chǎn)生再熱裂紋。

03再熱裂紋產(chǎn)生的機理及成因分析
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根據(jù)掃描電鏡以及高溫金相顯微鏡下觀察,，確認再熱裂紋是由于晶界的優(yōu)先滑動而導致金屬材料或合金的微裂形核而產(chǎn)生的,，也就是在焊后熱處理中，材料的晶界發(fā)生弱化而相對的其晶內(nèi)卻發(fā)生了強化,。但是,，對于再熱裂紋產(chǎn)生的機理，一直存在著兩種不同的看法,，一種認為晶界弱化是其主要原因,；而另一種則認為晶內(nèi)強化是其主要成因。這也就是現(xiàn)有的晶界雜質(zhì)析集弱化學說和晶內(nèi)二次強化學說,。
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' z) X( f6 I- P8 A% ~$ R1 V04再熱裂紋產(chǎn)生的幾種解釋

( J% V; H3 m/ m5 d4 \! [4 F" j6 A% `  ~1 晶界雜質(zhì)析集弱化作用

對一些低合金高強鋼產(chǎn)生再熱裂紋的測試中發(fā)現(xiàn),，鋼材中的雜質(zhì)在晶界析集而導致其脆化，這種現(xiàn)象對于再熱裂紋的產(chǎn)生有著重要的影響,。

2 晶內(nèi)沉淀強化作用

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5 b& b% ]/ ?% K3 ~! l鉻,、鉬、釩,、鈮等元素的碳化物,、氮化物，以及鎳基合金的沉淀相,，在一次焊接熱作用下因受熱而固溶,，在焊后冷卻進不能充分析出，而在二次加熱再熱處理過程中,，由晶內(nèi)析出這些碳,、氮化物及沉淀相，從而晶內(nèi)強化,，這時,，應力松弛所產(chǎn)生的變形就集中于晶界，當晶界在塑性不足時,，就會產(chǎn)生再熱裂紋,。
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- r# }! M7 ]( K1 p6 b; G3 蠕變斷裂理論

) k, ], ]$ l6 `( h8 V$ H再熱過程中隨著應力松弛，伴隨有蠕變現(xiàn)象,。
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05再熱裂紋的影響因素及其防治
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影響再熱裂紋的主要因素是鋼種的化學成分（直接影響粗晶區(qū)的塑性）和焊接區(qū)的殘余應力（特別是應力集中部位）,。

1.冶金因素
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1）化學成分對再熱裂紋的影響隨鋼種的不同而差異可根據(jù)再熱裂紋敏感性判據(jù)式進行評價。
3 r  T% W3 H( x2）鋼的晶粒度對再熱裂紋影響是明顯的,，晶粒度越大,，越容易產(chǎn)生再熱裂紋。
3）焊接接頭不同部位和缺口效應對再熱裂紋的影響也有不同,。

2.焊接工藝因素
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1）焊接方法的影響
大的焊接線能量會使過熱區(qū)的晶粒粗大,，對于一些晶粒長大敏感的鋼種,，埋弧焊時再熱裂紋的敏感性比手工電弧焊時大。但對一些淬硬傾向較大的鋼種,，手弧焊反而比埋弧焊時的再熱裂紋傾向大。


  ^0 t4 f8 V5 j2）預熱及后熱的影響
. ], c5 Y* }8 C( d  W防止再熱裂紋,，必須采用更高的預熱溫度或配合后熱才能有效,。

3.選用低匹配的焊接材料


3 [: O# H/ B+ q4.降低殘余應力和避免應力集中
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06有再熱裂紋傾向的材料

15MnVR、15MnNbR,、18MnMoNbR,、13MnMoNbR、07MnCrMoVR,、07MnNiMoVDR和日本的CF-62系列鋼,。

小結(jié)
! P, p( |- I/ ~' I4 R' v由于再熱裂紋不是在焊接過程產(chǎn)生，而是在熱處理或運行時產(chǎn)生,，使再熱裂紋有一定的隱蔽性,，而使由再熱裂紋所引發(fā)的事故具有不可預見性，進而會造成更大的損失,。所以必須在壓力容器的前期設計,、制造、檢測等各環(huán)節(jié)預先考慮到再熱裂紋出現(xiàn)的可能,，從而選擇合理的方案避免再熱裂紋的產(chǎn)生,。在制造過程中，通過采用合理的方法,，完全消除和預防再熱裂紋的產(chǎn)生是可能的,。
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