直缝焊管用钢焊缝开裂原因分析
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（ Technology Center，Delong Steel Co． ，Ltd． ，Xingtai，Hebei，054009） Abstract： Aiming at the w eld seam cracking after tailoring w elded pipe of Q235B strip steel in a steel plant， the causes w ere analyzed by means of macro － morphology analysis，metal streamline observation，fracture analysis，metallographic and energy spectrum． It is considered that the segregation and inclusions at the 1 /4 thickness direction of inner arc of matrix during continuous casting destroy the continuity of w eld seam surface after heating，w elding and extrusion； and the micro － cracks is formed w ith stress，w hich is the main reason for the cracking of w elded pipe． Now the defect is basically controlled by optimizing smelting process and reducing the manganese － sulfide． Key Words： Q235B； cracking； inclusion； segregation； manganese － sulfide
P
Al
N
O
0． 026 3 0． 026 6 ≤0． 04
0． 016 0 0． 015 3
－
26． 2 × 10 － 4 23． 5 × 10 － 4
－
21． 6 × 10 － 4 19． 6 × 10 － 4
－
2． 2 宏观观察
探伤不合格的样品分以下两种情况： 一种是焊
缝处探伤不合区域存在微小裂纹； 另一种是压扁后
发现裂纹部位焊缝两侧流线组织明显不同，且剪切侧 夹杂。
（ 对应带钢中间部位） 有微小裂纹，如图 2 所示。
图 2 探伤不合格试样的流线
Fig． 2 Streamline of unqualified sample for flaw detection
2． 1 化学成分
对探伤不合与探伤合格处成分进行了光谱和气 体分析。结果表明，探伤不合和探伤合格部分都符 合国标，且氧氮含量相差不大，详细数据见表 1。
表 1 样品主要的化学成分
Tab． 1 Major chemical composition of the sample
wt/%
wt/%
探伤不合格 探伤合格 标准值
钢裁剪焊管后出现焊缝开裂的问题。认为基体在连铸时内弧厚度方向 1 /4 处存在的偏析和夹杂物，经
加热焊接挤压后，破坏了焊缝表面的连续性，在应力作用下形成微裂纹，是造成焊管开裂的主要原因。
通过优化冶炼工艺，降低锰硫比等措施使缺陷基本得到控制。
关键词：Q235B 钢； 开裂； 夹杂； 偏析； 锰硫化
中图分类号：TG142． 1
2． 3 微观组织观察
对焊管母材剪切侧进行夹杂物观察，结果如图
首先对探伤不合的部位进行流线分析，利用 5% 3 所示。夹杂物评级为 A 类 2． 5 级、B 类 1． 0 级、D
的苦味酸在电加热炉上加热至 50 ℃ ，然后将磨抛好 类 1． 0 级［1］。对焊缝截面进行夹杂形貌及能谱观
的试样浸入腐蚀 5 min，在体式显微镜镜下进行观察， 察，图像及能谱如图 4 所示，夹杂物主要为硫化物
C 0． 17 0． 17 ≤0． 17
Mn 0． 29 0． 286 ≤1． 4
Si 0． 085 0． 084 ≤0． 35
S 0． 021 5 0． 020 6 ≤0． 04
收稿日期：2018 － 09 － 30 作者简介：朱云杰（ 1993 － ） ，女，2017 年毕业于河北工程大学金属材 料工程专业，现在德龙钢铁有限公司从事微观检测与分析工作，E － mail： 750719325@ qq． com
总第 279 期 2019 年第 3 期
HEBEI M ET ALLU Ｒ GY
T otal N o． 279 2019，N umber 3
直缝焊管用钢焊缝开裂原因分析
朱云杰，闫文凯
（ 德龙钢铁有限公司 技术中心，河北 邢台 054009）
摘要：采用宏观形貌分析、金属流线观察、断口分析、金相及能谱等手段，分析了某钢厂生产的 Q235B 带
文献标识码：A
文章编号：1006 － 5008（2019）03 － 0046 － 04
doi：10． 13630 / j． cnki． 13 － 1172． 2019． 0312
ANALASIS OF WELDED SEAM CＲACKING OF EＲW STEEL
Zhu Yunjie，Yan Wenkai
断口存在过烧现象。图 1（ a） 为探伤不合的试样； 经
清洗表面后在低倍显微镜下观察，表面存在微小裂
46
北冶金
2019 年第 3 期
纹，如图 1（ b） 所示； 图1（ c） 为压扁开裂断口处接近 表面位置的照片，可以看到过烧的痕迹。
图 1 缺陷试样的宏观形貌
Fig． 1 Macrophotograph of defective sample
0 引言 某公司生产的 Q235B 带钢在客户处经剪切用
于直缝焊管生产，过程中连续出现探伤不合及压扁 开裂现象。焊管开裂部位在带钢中间部位，对客户 的产品质量造成了一定影响。为查明原因，公司技 术人员在客户现场确认后取回试样进行分析。 1 工艺流程
钢管制作工艺流程： 钢板→纵切下料→卷管→ 高频焊接→挤出部分焊肉→修磨→成品。 2 理化检验
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0． 026 3 0． 026 6 ≤0． 04
0． 016 0 0． 015 3
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26． 2 × 10 － 4 23． 5 × 10 － 4
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21． 6 × 10 － 4 19． 6 × 10 － 4
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2． 2 宏观观察
探伤不合格的样品分以下两种情况： 一种是焊
缝处探伤不合区域存在微小裂纹； 另一种是压扁后
发现裂纹部位焊缝两侧流线组织明显不同，且剪切侧 夹杂。
（ 对应带钢中间部位） 有微小裂纹，如图 2 所示。
图 2 探伤不合格试样的流线
Fig． 2 Streamline of unqualified sample for flaw detection
2． 1 化学成分
对探伤不合与探伤合格处成分进行了光谱和气 体分析。结果表明，探伤不合和探伤合格部分都符 合国标，且氧氮含量相差不大，详细数据见表 1。
表 1 样品主要的化学成分
Tab． 1 Major chemical composition of the sample
wt/%
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探伤不合格 探伤合格 标准值
钢裁剪焊管后出现焊缝开裂的问题。认为基体在连铸时内弧厚度方向 1 /4 处存在的偏析和夹杂物，经
加热焊接挤压后，破坏了焊缝表面的连续性，在应力作用下形成微裂纹，是造成焊管开裂的主要原因。
通过优化冶炼工艺，降低锰硫比等措施使缺陷基本得到控制。
关键词：Q235B 钢； 开裂； 夹杂； 偏析； 锰硫化
中图分类号：TG142． 1
2． 3 微观组织观察
对焊管母材剪切侧进行夹杂物观察，结果如图
首先对探伤不合的部位进行流线分析，利用 5% 3 所示。夹杂物评级为 A 类 2． 5 级、B 类 1． 0 级、D
的苦味酸在电加热炉上加热至 50 ℃ ，然后将磨抛好 类 1． 0 级［1］。对焊缝截面进行夹杂形貌及能谱观
的试样浸入腐蚀 5 min，在体式显微镜镜下进行观察， 察，图像及能谱如图 4 所示，夹杂物主要为硫化物
C 0． 17 0． 17 ≤0． 17
Mn 0． 29 0． 286 ≤1． 4
Si 0． 085 0． 084 ≤0． 35
S 0． 021 5 0． 020 6 ≤0． 04
收稿日期：2018 － 09 － 30 作者简介：朱云杰（ 1993 － ） ，女，2017 年毕业于河北工程大学金属材 料工程专业，现在德龙钢铁有限公司从事微观检测与分析工作，E － mail： 750719325@ qq． com
总第 279 期 2019 年第 3 期
HEBEI M ET ALLU Ｒ GY
T otal N o． 279 2019，N umber 3
直缝焊管用钢焊缝开裂原因分析
朱云杰，闫文凯
（ 德龙钢铁有限公司 技术中心，河北 邢台 054009）
摘要：采用宏观形貌分析、金属流线观察、断口分析、金相及能谱等手段，分析了某钢厂生产的 Q235B 带
文献标识码：A
文章编号：1006 － 5008（2019）03 － 0046 － 04
doi：10． 13630 / j． cnki． 13 － 1172． 2019． 0312
ANALASIS OF WELDED SEAM CＲACKING OF EＲW STEEL
Zhu Yunjie，Yan Wenkai
断口存在过烧现象。图 1（ a） 为探伤不合的试样； 经
清洗表面后在低倍显微镜下观察，表面存在微小裂
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纹，如图 1（ b） 所示； 图1（ c） 为压扁开裂断口处接近 表面位置的照片，可以看到过烧的痕迹。
图 1 缺陷试样的宏观形貌
Fig． 1 Macrophotograph of defective sample
0 引言 某公司生产的 Q235B 带钢在客户处经剪切用
于直缝焊管生产，过程中连续出现探伤不合及压扁 开裂现象。焊管开裂部位在带钢中间部位，对客户 的产品质量造成了一定影响。为查明原因，公司技 术人员在客户现场确认后取回试样进行分析。 1 工艺流程
钢管制作工艺流程： 钢板→纵切下料→卷管→ 高频焊接→挤出部分焊肉→修磨→成品。 2 理化检验