有再熱裂紋傾向的材料有哪些,？

twq19810302

* q( s  @3 Y2 e+ V3 u0 R
$ f% {9 d7 K* T4 k

什么是再熱裂紋,？

有再熱裂紋傾向的材料有哪些,？
) }# ?3 |& T/ ?7 B  x

) G% ?( X' f) O" D0 s. k01定義

" m. x3 z+ w. y對于某些含有沉淀強(qiáng)化元素的高強(qiáng)鋼和高溫合金（包括低合金高強(qiáng)鋼、珠光體耐熱鋼,、沉淀強(qiáng)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(yīng)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(yīng)力過程和服役過程）,，統(tǒng)稱為“再熱裂紋”。
" l6 z& l, i: y* R. ]1 W
02主要特征

3 _1 m5 O/ }; _$ T( K4 o/ w1）都是發(fā)生在焊接熱影響區(qū)的粗晶部位并呈晶間開裂,。
2）進(jìn)行消除應(yīng)力處理之前焊接區(qū)存在較大的殘余應(yīng)力并有不同程度的應(yīng)力集中,。
3）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,。
  x. R( c6 m8 p; t/ X$ H9 h& ^" c4）含有一定沉淀強(qiáng)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(qiáng)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(jī)理及成因分析

; y& x; N+ N" w/ U3 Z' ]8 s* _根據(jù)掃描電鏡以及高溫金相顯微鏡下觀察,，確認(rèn)再熱裂紋是由于晶界的優(yōu)先滑動而導(dǎo)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(qiáng)化,。但是，對于再熱裂紋產(chǎn)生的機(jī)理,，一直存在著兩種不同的看法,，一種認(rèn)為晶界弱化是其主要原因；而另一種則認(rèn)為晶內(nèi)強(qiáng)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(xué)說和晶內(nèi)二次強(qiáng)化學(xué)說,。
3 E% v! y* J7 |" e. F! W
04再熱裂紋產(chǎn)生的幾種解釋
$ h! Y" ~; Z0 o8 s4 e
1 晶界雜質(zhì)析集弱化作用
  a- `1 C0 ~/ Q/ F
: P* B; o9 q2 h9 G對一些低合金高強(qiáng)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(dǎo)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,。
& D" w8 D6 V# s! m( `
2 晶內(nèi)沉淀強(qiáng)化作用

$ j* U# s5 s& V9 ]3 q
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(jìn)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(qiáng)化,，這時，應(yīng)力松弛所產(chǎn)生的變形就集中于晶界,，當(dāng)晶界在塑性不足時,，就會產(chǎn)生再熱裂紋。
5 K1 r& m4 k  k  W# d: I. }
0 ]7 R6 x! T4 E$ y4 o3 蠕變斷裂理論
6 ^6 F2 A1 G: m4 V# U; K
再熱過程中隨著應(yīng)力松弛,，伴隨有蠕變現(xiàn)象。

/ W* \0 Y  `  _' Q$ e: a9 \! r05再熱裂紋的影響因素及其防治

影響再熱裂紋的主要因素是鋼種的化學(xué)成分（直接影響粗晶區(qū)的塑性）和焊接區(qū)的殘余應(yīng)力（特別是應(yīng)力集中部位）。

1.冶金因素

1）化學(xué)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(jìn)行評價,。
2）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(yīng)對再熱裂紋的影響也有不同,。

2.焊接工藝因素

0 ]0 b# R. V4 w! X1）焊接方法的影響
- x' H& j! {' O8 ^' q6 T/ H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,。

( v0 t6 p1 r$ o' V5 I
2）預(yù)熱及后熱的影響
2 s' H' k& S0 I防止再熱裂紋,，必須采用更高的預(yù)熱溫度或配合后熱才能有效。
! B$ g  Q- ?, r. f  m7 l
: `& u' R3 k; h: g+ u3.選用低匹配的焊接材料
' q& B8 @# l4 Z# o" H& Y, v" r

8 k  b% e3 X+ C7 ]4.降低殘余應(yīng)力和避免應(yīng)力集中
9 Q, _3 B4 c* _8 w6 i
' j) [4 ^7 @! ^: i) K9 D06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。
' N0 c: g$ ~  m+ N. a: l
小結(jié)
" G0 E/ c6 R7 j1 f2 u由于再熱裂紋不是在焊接過程產(chǎn)生,，而是在熱處理或運(yùn)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(yù)見性,，進(jìn)而會造成更大的損失,。所以必須在壓力容器的前期設(shè)計、制造,、檢測等各環(huán)節(jié)預(yù)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(yù)防再熱裂紋的產(chǎn)生是可能的。
6 \) @9 E* k4 x- q2 e5 r) K