行業(yè)動態(tài)
CHANGHUI FENGTOU
304橢圓形冷旋壓裂紋產(chǎn)生的原因
力容器封頭是壓力容器的主要受壓元件之一,它的質(zhì)量影響著整個容器的質(zhì)量和.隨著各封頭 廠的壯大,冷旋壓成形工藝由于其模具投資小、適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)正越來越多地運(yùn)用。由于冷旋壓與模壓的加工工藝不同,以及工藝執(zhí)行不嚴(yán),產(chǎn)生了不少問題,而不銹鋼封頭冷旋成形產(chǎn)生裂紋的問題較模壓嚴(yán)重得多。我廠委托加工的304冷旋壓封頭,大部分于成形后產(chǎn)生了裂紋,包括母材和焊縫區(qū)域都有產(chǎn)生。因此,有 分析冷旋壓過程對其的影響,以期提出解決辦法。
冷旋壓封頭過程中,反復(fù)的力的作用使發(fā)生冷作硬化現(xiàn)象,使產(chǎn)生位錯的堆積和金相組織的變化,。奧氏體不銹鋼從熔化狀態(tài)到常溫一般是不發(fā)生相變的,但在亞穩(wěn)定態(tài)時(shí)加工會發(fā)生馬氏體相變,并主要由于馬氏體相變引起加工硬化。根據(jù)文獻(xiàn)(1)的介紹,奧氏體的穩(wěn)定性是由其成分決定的:(1)、Ni、C、Mn等奧氏體形成元素越多,奧氏體就越穩(wěn)定;(2)、Cr為鐵素體生成元素,在固溶體中具有擴(kuò)散作用,當(dāng)Cr大量固溶于奧氏體時(shí)能阻止奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,使奧氏體穩(wěn)定;(3)Mo為鐵素體形成元素,也具有增加穩(wěn)定性作用。判斷常溫加工時(shí)奧氏體穩(wěn)定性可用Ni低當(dāng)量含量與剛才Ni含量分析值做比較:
C
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Cr
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Ni
|
Mn
|
Si
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S
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P
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0.052
|
18.2
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8.05
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1.08
|
0.53
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0.003
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0.025
|
馬氏體的出現(xiàn)使旋壓封頭機(jī)械性能惡化,在多次應(yīng)變的作用下,強(qiáng)度、硬度增加,塑性降低。這是多次應(yīng)變使馬氏體產(chǎn)生數(shù)量增多的緣故。由于馬氏體與奧氏體組織共存,延伸率不同,極易導(dǎo)致局部形成顯微裂紋,隨著裂紋的擴(kuò)展導(dǎo)致終的開裂。
封頭拼接焊縫區(qū)又是一個薄弱環(huán)節(jié)。由于避免焊接裂紋,焊縫區(qū)填加了鐵素體形成元素(部分固溶不的鋼板也存在鐵素體),在旋壓過程中形成了三相共存的局面。在焊接過程中形成的熱影響區(qū)晶粒長大區(qū)域同時(shí)存在晶粒破碎和馬氏體生成作用而性能下降,熔合線區(qū)和焊縫金屬區(qū)存在的宏觀尖銳焊接缺陷也在旋壓加工中受到應(yīng)力作用而可能破裂。實(shí)際工作中,焊接接頭區(qū)是薄弱的一環(huán),易產(chǎn)生裂紋。