延遲裂紋是冷裂紋的一種,是由于塑性?xún)洹顟B(tài)以及焊縫金屬中氫含量等綜合作用而產(chǎn)生的焊接裂紋。具有孕育期的冷裂紋稱(chēng)為延遲裂紋。這類(lèi)裂紋具有潛伏期、緩慢擴展期和突然斷裂期三個(gè)階段。一般認為:潛伏期和緩慢擴展期與氫的聚集與擴散有關(guān),所以又稱(chēng)氫致裂紋。這類(lèi)裂紋可能在焊后數小時(shí)、數天或更長(cháng)時(shí)間內出現。高強鋼厚壁容器容易出現這種裂紋。

術(shù)語(yǔ)簡(jiǎn)介

延遲裂紋不是在焊接過(guò)程中產(chǎn)生的,而是在焊后延續一段時(shí)間產(chǎn)生的。

延遲裂紋主要發(fā)生在低合金高強鋼中,主要與焊縫含擴散氫、接頭所承受的拉應力以及由材料淬硬傾向決定的金屬塑性?xún)溆嘘P(guān),是三個(gè)因素中的某一因素與相互作用的結果。

對于確定成分的母材和焊縫金屬,塑性?xún)湟欢ǎa(chǎn)生延遲裂紋的孕育期長(cháng)短,取決于焊縫金屬中的擴散氫及接頭所處的應力狀態(tài)。同理相應于某一應力狀態(tài),焊縫含氫量高,裂紋孕育期短,裂紋傾向大。當應力狀態(tài)惡劣,即使含氫量低,在很短孕育期內會(huì )產(chǎn)生裂紋。但是決定延遲裂紋產(chǎn)生與否,存在一個(gè)臨界含氫量與臨界應力值。若氫低于臨界含氫量,拉應力低于強度極限,則孕育期將無(wú)限長(cháng),實(shí)際上不產(chǎn)生延遲裂紋。

現代的延遲裂紋理論認為,焊縫金屬中的含氫量、接頭承受的應力水平以及接頭金屬的塑性?xún)洌邔ρ舆t裂紋產(chǎn)生的作用是相互聯(lián)系的。焊縫高含氫量在低應力下就會(huì )誘發(fā)出裂紋,而低含氫量需要高應力下才達到誘發(fā)裂紋狀態(tài)。含氫量及應力都低時(shí),在長(cháng)時(shí)間才能達到裂紋產(chǎn)生條件。材料的塑性?xún)淦鸬秸{節作用,當材料的變形能力高,缺口敏感性低時(shí),只有在更高應力更多含氫量下才能產(chǎn)生延遲裂紋。

在焊接接頭中,由于焊縫一般含碳量低,缺口敏感性小,而近縫區由于晶粒粗大,過(guò)飽和空位濃度高,應力集中程度高等不利條件,使近縫區易于產(chǎn)生延遲裂紋。

a 延遲裂紋的定義

焊接后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才產(chǎn)生的裂紋為延遲裂紋。延遲裂紋是冷裂紋的一種常見(jiàn)缺陷,它不在焊后立即產(chǎn)生,而在焊后延遲幾小時(shí)、幾天或更長(cháng)時(shí)間才出現。

b 有延遲裂紋傾向的材料

16MnR、15MnVR(鞍鋼研制,現基本不生產(chǎn)了)、15MnNbR、18MnMoNbR(不好購買(mǎi))、13MnMoNbR(仿制日本的BHW35,是單層厚壁用鋼,焊接性能好但價(jià)格高)、07MnCrMoVR、07MnNiMoVDR和日本的CF-62系列鋼。