不锈钢薄壁管压制过程中开裂原因分析.pdfVIP

· 机械制造与研究 · 吴胜平 ·不锈钢薄壁管压制过程中开裂原因分析 不 锈 钢 薄 壁 管 压 制 过 程 中 开 裂 原 因 分 析 吴胜平 (江苏省特种设备安全监督检验研究院。江苏 南京210003) 摘 要：采用扫描电子显微镜、能谱分析仪和金相显微镜对不锈钢管薄壁管压制过程中发生局 部开裂失效原因进行检测分析。结果表明，不锈钢管壁材料中存在数量较多的呈链状分布的 非金属夹杂物而造成应力集中因素，致使不锈钢薄壁管压制过程中产生局部开裂。 关键词：不锈钢薄壁管；非金属夹杂物；开裂失效 中图分类号：TG37 文献标志码：B 文章编号：1671-5276(2010J05-0046-02 CrackingAnalysisofStainlessSteelThin-walledTubeinCompactingProcess WU Sheng—ping (JiangsuSpecialEquipmentSafetySupervisionandInspectionInstitute，Nanjing210003，China) Abstract：Thispaperusesscanningelectronmicroscope，energyspectrum analyzerandmetaloscopetoanalyzethecausesofstain· lesssteelthin-walledtubecrackingoccurredduringthecompactingprocess．Theresultsshow thatanumberofnon—metalinclusionsin chainUkedistributionexistinthetubematerial，whichcausethestressconcentrationandlocaltube crackinginthepressingprocess． Keywords：stainlesssteelthin-walledtube；non-metallicinclusions；crackingfailure 0 情况简介 压制过程中发生开裂的不锈钢薄壁管尺寸为dlOX0．6 nlnl，材料为 1Cr18Ni9Ti，为换热器某部件。按工艺要求该部 件由不锈钢带卷焊成型，局部压扁。在压扁工艺过程中出现 了开裂现象，如图l所示。因此要求对开裂处进行检测分析。 图1 不锈钢薄壁管开裂宏观形貌 图2 朽木状断口形貌 1 理化检测 1．1 断 口形貌 经FE1Quanta2OO型扫描电镜观察分析，在 100X下不 锈钢薄壁管断裂处断口形貌为沿纵向分布较多断续的条 带状缺陷，类似于朽木状断口形貌 (图2)。 在扫描电镜6000X下观察，这些断续条带状间隙中 排列较多呈短链状的颗粒夹杂物，其他部位为韧性断裂的 图3 条带状间隙中颗粒状夹杂物形貌 韧窝状断口形貌(图3)。 1．2 化学成分分析 1．3 金相检查 开裂不锈钢薄壁管按照 GB3280-92 标准进行取 在薄壁管开裂部位取样，并将断裂面磨制成金相试样 样，进行化学成分分析，分析结果(质量分数)见表 1。 后进行金相组织和夹杂物级别检测。未经侵蚀样品在金 作者简介：吴胜平(1976～ )，男，江苏靖江人，工程师，学士，从事容器管道检验工作。 · 46 · http：／／ZZHD．chinajourna1．net．ca E·mail：ZZHD@chainajouma1．net．ca 《机械制造与 自动化》 · 机械制造与研究 · 吴胜平 ·不锈钢薄壁管压制过程 中开裂原因分析 相显微镜 100x不锈钢焊接管下观察 ，在材料的基体上分 布呈断续条状、沿轧制方向(纵向)分布的方形夹杂物 (图 4)。按照GB／T10561-2005C标准进行评定 ，其结果为A： 0．5级；B