Page 52 - 理化检验-物理分册2022年第七期

章芳芳, 等: 12Cr1MoVG 钢高压蒸汽管道对接接头开裂原因

图 1 主蒸汽管道裂纹处宏观形貌
表 1 焊缝及母材的化学成分 %
质量分数
项目
C Si Mn S P Cr Mo V Cu
根层焊缝 0.085 0.25 0.70 0.0087 0.013 1.26 0.50 0.20 0.12

实测值 焊缝表面 0.062 0.16 0.59 0.010 0.013 1.28 0.53 0.17 0.12
母材 0.12 0.24 0.50 0.004 0.011 1.00 0.29 0.20 -
根层焊缝 0.05~0.12 0.45~0.70 0.75~1.05 ≤0.025 ≤0.025 1.10~1.40 0.45~0.65 0.20~0.35 ≤0.30
标准值 焊缝表面 0.05~0.12 ≤0.60 ≤0.90 ≤0.035 ≤0.035 0.80-1.50 0.40~0.65 0.10~0.35 -
母材 0.08~0.15 0.17~0.37 0.40~0.70 ≤0.010 ≤0.025 0.90~1.20 0.25~0.35 0.15~0.30 -

1.3 力学性能测试 1.5 金相检验
分别在母材和对接接头处取样进行力学性能测 对焊缝处进行金相检验, 焊缝处的显微组织为
试, 结果表明母材和对接接头的力学性能分别符合 贝氏体 + 网状铁素体, 未见明显老化( 见图 2 )。裂

GB / T5310 — 2008 和 DL / T869 — 2012 的要求( 见 纹起始于粗晶区, 终止于细晶区, 沿晶开裂, 部分裂

表 2 )。 纹沿铁素体与贝氏体的界面扩展, 裂纹内部形成了
表 2 母材和焊接接头力学性能测试结果 氧化层( 见图 3 )。
测试位置 下屈服强度 / MPa 抗拉强度 / MPa 断后伸长率 / %
母材 308 496 30.5
实测值
焊接接头 - 493 , 500 -
母材 ≥255 470~640 ≥21
标准值
焊接接头 ≤440 ≤540 ≥17

1.4 硬度测试
对焊缝处、 热影响区及母材进行维氏硬度测试,
图 2 焊缝处显微组织形貌
结果 如 表 3 所 示。 由 表 3 可 知: 母 材 硬 度 高 于

GB / T5310-2008 的要求, 焊缝、 热影响区 的硬度 1.6 扫描电镜分析
对裂纹处进行扫描电镜( SEM ) 分析, 可见裂纹

符合 DL / T869-2012 的要求。
表 3 硬度测试结果 HV 尖端有连续密集的孔洞分布在晶界上, 孔洞进一步
发展成了沿晶的微裂纹( 见图 4 )。
项目 测试位置 硬度
焊缝 207 , 212 , 220 2 综合分析
实测值 热影响区 252 , 247 , 245
母材 210 , 204 , 207 上述理化检验结果表明: 母材和对接接头的力学
母材 142~205 性能、 硬度均符合标准要求; 根层焊缝中的 Mn , Si 元素
标准值 焊缝 ≤ 母材硬度 +100 , 含量低于标准 DL / 869 — 2012 的要求, 焊丝材料不合
热影响区 且 ≤284 [ 1 ]
格。再热裂纹敏感性评价的经验公式 如式( 1 ) 所示。
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