筒体与法兰盘焊接裂纹原因分析

表 4 能谱分析结果(％)
关键词：法兰 焊接裂纹 分析 预防措施
1 概况
Fe
Si
Mn
Sn
在 DTM 320/580 磨煤机筒体与法兰盘焊接过程中，曾发现法兰 圆球状组织
95.44
0.51
0.85
3.19
基体组织
96.93
0.47
1.08
1.52
盘出现裂纹，裂纹沿园周分布，约有 100 多条，裂纹为横向裂纹，在
2.3 金相检查
添加的，所以在钢的常规分析中往往不能被检测出来。因此在炼钢的
2.3.1 对法兰盘本体进行检查，组织为 F+P
过程中应加强管理及炉前化验，彻底杜绝有害痕迹元素的混入或者
2.3.2 显微组织检查 ①晶粒大于 I 级标准，参考 YB27- 77。② 添加一定的有益元素来抵消这些有害元素的影响，以提高钢材的品
除正常的 F+P 外，还有一些圆球或趋于圆球状的组织，有双晶界。 质。另外在焊接过程中应严格遵照焊接工艺，采取必要的保护措施，
以降低焊接应力，防止裂纹产生。
参考文献：
[1]周勇，杨涛，郝世英，石凯，彭涛.输气管线用国产 A105 钢法兰盘的开
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[2]李智明，杨春英.焊接法兰盘角焊缝的超声波探伤[J].焊接技术，2008，
(1).
[3]许旭东，李光俊.焊接类导管数字化柔性制造技术[J].航空制造技术，
2007，(6).
[4]张敏，王爱福.控制法兰盘焊接变形的措施[J].山东农机化，2002，(10).
[5]黄耀琨.钢管焊接时法兰盘的找正及焊缝接口处的操作[J].内蒙古煤
图 1 500X
炭经济，2004，(6). [6]卫旭峰.薄壁波纹管与厚法兰盘的焊接[J].焊接技术，2004，(4).
含量过高，并且形成了锡的夹杂物，这些夹杂物对钢的焊接性、可切 合 ZG25 材质要求，根据标准，ZG25 的硬度应在 HB 167 左右。
屑性等起了重大的影响，使钢在焊接过程中产生锡脆，引起裂纹。
从显微硬度的结果看，其珠光体、铁素体的硬度都偏高，而且圆
2 试验
球状组织的硬度更高。
大法兰盘的材料为 ZG25，热处理采用退火 3 工艺(880℃X4h)，
筒体硬度
167
173
147
15l
124 法兰盘产生裂纹。
2.2.2 显微硬度试验 对试样中的珠光体、铁素体及未知的圆球
另外，从金相检查结果看，材料的晶粒粗大，这是由于在铸造或
状组织进行显微硬度试验，试验结果如下表：
热处理时温度控制不当造成的。晶粒粗大对钢的机械性能会产生一
表 3 显微硬度试验结果
些不良影响，如朔性、韧性降低，特别是材料低温时的韧性。所以，在
表 1 材料化学成份表
1.52％左右，而圆球状的组织中，锡含量更高，达 3.19％左右。
化学元素含量(％)
综合以上分析，主要是由于材料中的锡含量过高，(一般在钢中
C
Si
Mn
S P c Cu
法兰盘
0.24
0.36
0.08 0.016 0.018 0.08 0.035
ZG25(GB699- 88) 0.22∽0.30 0.17∽0.37 0.50∽0.80 0.035 0.035 0.25 0.25
此后的另一端焊接中出现了同样的问题，如果这样的问题继续出现，
3 试验结果分析
将会给制造企业带来巨大的经济损失。因此，我们必须要弄清事故的
来自百度文库
3.1 通过常规的化学成份分析，其元素含量符合有关标准的规
原因所在，避免此类事件的再次发生。
定。
通过大量的试验分析，裂纹产生的主要原因是由于法兰盘中锡
3.2 本体硬度试验结果说明，退火后的法兰盘的硬度较高，不符
（上接第 321 页） 种物料，防止交叉存放。
3 结论 综上所述，墨点产生是有其原因的，只要能够总结分析，归纳分
类，对生产就能起到很大的指导意义，在提高生产效率，产品质量方 面起到了积极作用。相信通过文章的分析，墨点将不再是印刷从业者 头痛的问题！
322
科学实践
筒体与法兰盘焊接裂纹原因分析
李永兴 ( 西安电力机械厂)
摘 要 ：本文针对磨煤机筒体与法兰盘焊接过程中出现的裂纹问题进行了
2.4 能谱分析 对圆球状组织区域及基体组织的化学成份进行
实验，通过对法兰盘的化学成分、硬度、金相、能谱进行测试，对筒体与法兰盘 了分析，分析结果如下：
焊接过程中产生裂纹的原因进行了详尽的分析，并提出了相应的预防措施。
下表：
这些有害的夹杂物在切削中能起到脆化切屑的作用，从而加剧了切
表 2 本体硬度试验结果
削刀具的磨损，降低了刀具的使用寿命。并且，在钢中产生的这些锡
点数
1
2
3
4
5 的夹杂物，成为应力集中源，在焊接应力的作用下，容易使工件产生
法兰硬度
308
306
288
264
268 裂纹。因此，在法兰与筒体的焊接中，由于锡的夹杂物的存在，导致了
3.3 从本体组织看，法兰盘为 ZG25 的正常组织(F+P)，但其晶
焊接工艺为埋弧自动焊。
粒粗大；从显微组织上看，P 清晰完整，没有发生变化，但基体上有一
2.1 化学成份分析 对法兰盘取样，进行常规检验，检验结果如 些圆球状组织，晶界中也有白色组织。
下表：
3.4 从能谱分析的结果来看，基体组织上存在着锡，其含量在
项目名称 珠光体(P)
维氏硬度(HV) 343
洛氏硬度(RC) 36.5
布氏硬度(HB) 铸造和热处理时，也应采取必要的措施，防止晶粒粗大，也可以加入
336
一些微量元素来细化晶粒，从而达到提高钢材机械性能的目的。
铁素体(F)
249
24
245
4 预防措施
圆球状组织
375
39.5
360
由于微量元素是在炼钢时，无意中由原材料带入的，而不是有意
出现的总量约在 0.1％左右，而在此材料中，锡含量达 1.52％，甚至 达到了 3.19％左右，大大超出了规定值)锡为微量痕迹有害元素，其 对钢的热塑性、蠕变强度、焊接性和耐腐蚀性产生有害影响，并能导
2.2 硬度试验
致钢的不同形式的脆性。锡的加入，改变了材料的显微组织，促进了
2.2.1 本体硬度试验 对法兰盘和筒体做硬度试验，试验结果如 析出强化，在晶界析出了低熔点的共晶化合物，使晶界弱化。形成的