【摘 要】
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某在役输气管道在检测时发现环缝焊根部存在裂纹缺陷.为了研究该环焊缝裂纹的成因及扩展,对含裂纹的焊口进行了外观检测、无损检测、焊缝的力学性能测试、缺陷处宏观及微观形貌观察、裂纹成因分析.结果 表明,由于焊缝根部成型质量较差,根部易形成应力集中,在外力作用下,首先以脆性断裂方式在焊缝根部形成延迟裂纹,并以韧性断裂方式持续扩展.
【机 构】
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中国石油天然气管道科学研究院有限公司油气管道输送安全国家工程实验室,河北廊坊065000;中国石油天然气股份有限公司天然气销售分公司,北京100101
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某在役输气管道在检测时发现环缝焊根部存在裂纹缺陷.为了研究该环焊缝裂纹的成因及扩展,对含裂纹的焊口进行了外观检测、无损检测、焊缝的力学性能测试、缺陷处宏观及微观形貌观察、裂纹成因分析.结果 表明,由于焊缝根部成型质量较差,根部易形成应力集中,在外力作用下,首先以脆性断裂方式在焊缝根部形成延迟裂纹,并以韧性断裂方式持续扩展.
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利用直读光谱仪、拉伸试验机、布氏硬度计和扫描电镜对开裂的环状压头进行了检测.结果 表明:环状压头的金相组织、抗拉强度、硬度、化学成分均满足技术要求.裂纹两侧无脱碳和氧化,断口的微观形貌是扇形解理面,断口上有斑点状的油漆.结合裂纹的形态可知裂纹在压头冲压的过程中形成.导致开裂的主要原因是模具老化,经过更换新的模具,彻底解决了压头的开裂问题.
采用XRD技术测量了单焊点接头与多焊点接头的残余应力,并分析了焊点间距对接头残余应力分布的影响规律.结果 表明:单焊点接头焊点区域的纵向和横向残余应力均为拉应力,且随距焊点中心距离的增加而减小.多焊点接头中间焊点的纵向残余应力分布与单焊点相似但数值相应降低,其中沿x方向各点的纵向残余应力降低幅度较大.中间焊点的最大纵向残余应力随焊点间距增大呈现先降低后增加的趋势.焊点间距为20 mm的接头最大纵向残余应力值最小,为47 MPa.
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