Page 58 - 理化检验-物理分册2024年第八期
P. 58
鞠 芳：Q355B直缝焊管开裂原因
原子发射光谱法（常规法）》对试样进行化学成分分 符合GB/T 1591—2018《低合金高强度结构钢》对
析，结果如表1所示。由表1可知：焊管的化学成分 Q355B钢的要求， 且焊管材料的硫、磷元素含量较高。
表1 开裂焊管的化学成分分析结果 %
质量分数
项目
C Mn Si S P Cr Cu Ni
实测值 0.17 0.90 0.16 0.023 0.020 0.05 0.02 0.02
标准值 ≤0.24 ≤1.60 ≤0.55 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.30 ≤0.40 ≤0.30
1.3 金相检验 检测，发现基体处硫化物含量较高，硫化物最长处达
在垂直于焊管开裂处截取试样，将试样研磨、抛 到0.9 mm；将开裂源处的截面腐蚀后，发现开裂处位于
光，并用硝酸乙醇溶液腐蚀后，使用光学显微镜和体 焊接热影响区，焊缝开裂侧（对应带钢宽度中间部位）存
视显微镜观察试样，结果如图2所示。由图2可知：开 在明显的流线组织，且存在偏析条带，焊缝处组织为珠光
裂源附近存在大量密集分布的硫化物，且裂纹沿着夹 体+铁素体+魏氏组织，基体处组织为铁素体+珠光
杂物密集分布的方向扩展；对基体进行非金属夹杂物 体，热影响区呈对称的双曲线形，中心白色熔合线细直。
图 2 开裂处焊管试样微观形貌
1.4 扫描电镜及能谱分析
使用扫描电子显微镜观察硫化物，结果如图 3
所示。由图 3 可知： 硫化物界面与基体存在明显的
孔隙，可见非金属夹杂物破坏了钢材基体间的连
续性。
在焊管开裂处打开，在断口处截取试样，并将
试样置于扫描电子显微镜下观察，再对其进行能
谱分析，结果如图 4~5 所示。由图 4~5 可知：断
图 3 硫化物 SEM 形貌
口呈韧性开裂形貌，存在大量的韧窝，但韧窝较
2 综合分析
浅，断口开裂源处存在大量光滑的平面；开裂源处
偏聚的大量夹杂物为硫化物，这与金相检验结果 由理化检验结果可知：大量聚集分布的硫化物
一致。 是焊管开裂的主要原因。
42
