16mnr压力容器筒节纵缝埋弧自动焊终端裂纹形成原因初析

16MnR 压力容器筒节纵缝埋弧自动焊终端裂纹形成原因初析16MnR 压力容器筒节纵缝埋弧自动焊终端裂纹形成原因初析 16MnR 钢是我国压力容器行业目前使用较广泛的一种具有较高强度和韧性的，具有良好的焊接性能的低合金高强度钢。其裂纹敏感性小。压力容器筒体的主对接缝主要用生产效率较高，劳动条件较好的埋弧自动焊 SAW 焊接. 但是 16MnR 埋弧自动焊焊接过程中常常在纵焊缝熄弧板附近发现一条或者数条细小较短的裂纹。严重时，裂纹扩展到焊缝表面。裂纹一般位于筒节纵焊缝的末端，一般在 X射线底片上的黑度较淡，有一条或者数条较短的纵向裂纹 ，形状有时细如发丝。 如图一 在低合金钢焊接时，筒节纵缝的终端裂纹出现的几率大于平板拼接环缝的出现几率。随着板厚增加，结构刚性增大，终端裂纹几率增大。在其他焊接工艺参数一定的情况下，焊接电流越大，焊接速度越小，产生裂纹的几率也越大。对此一直没有较好的解决办法，只能通过返修来解决。既拖延了产品的生产周期，又增加了产品的生产成本。因此，分析压力容器筒节纵焊缝终端裂纹的形成原因并寻求出相应的预防措施具有十分重要的现实意义。 压力容器筒体卷圆时，在金属内部存在冷作残余应力，在焊接过程中，母材发生再结晶时，在焊接接头区域内产生新的焊接应力。另外筒节卷圆时手下料尺寸精度、卷板机精度和操作者技能的影响，纵缝焊接接头在组装定位焊时，存在强行组装现象，导致在定位焊焊道内留下较大的拉伸和剪切应力。 如图二 2）16MnR 焊接过程中，因焊接热源集中于焊件接口部位，致使焊件存在温度梯度，使焊件上形成不均匀的温度场，势必引起不均匀的组织和性能变化以及焊接变形等问题。由于焊接接头区域加热和冷却的不均匀性，必定产生焊接残余应力和变形。 3）在焊接过程中，其在长度方向和厚度方向同时出现错边变形。这种变形所产生的焊接残余应力叠加到一起，使定位焊道内应力情况更加复杂。而且，筒体越长，熔池越接近终端时，应力与应变增加越迅速，各种变形量叠加也越大。 16MnR 压力容器纵焊缝采纳 SAW 埋弧自动焊焊接时，为什么裂纹总是出现在纵焊缝的终端，靠近纵焊缝的熄弧板附近，而且以纵向裂纹居多呢？压力容器筒体纵焊缝的焊接都有引弧板和熄弧板。其中熄弧板有两方面的作用：1）焊缝焊完后将整个熔池引到熄弧板上在结束焊接，可以防止收弧处熔池金属流失或者留下弧坑（易产生弧坑裂纹）保证焊缝终端的质量。2）对焊缝终端起固定作用。当焊接熔池...