文档介绍：1999 年检验检疫科学第 9 卷第 6 期
冷旋压封头压鼓开裂的分析
隋然唐志云黄小丽刘蕴新

( 湖南出入境检验检疫局) ( 岳阳石油化工总厂)
一、前言
直径为 5200mm 的冷旋压椭圆形封头是用
牌号为 Q 235A、厚度为 12mm 、直径为 5940mm
的焊接平板坯经冷旋压成形的。焊接是采用经烘
烤干燥的 J422 焊条手工电弧熔化焊。冷旋压是
先压鼓、后翻边的旋转成型工艺。先在压鼓机上,
板坯绕其自身中心旋转, 液压芯模在板坯上按圆
周轨迹一点一点地压下, 再一圈一圈地自板坯外
缘移向中心, 平板坯鼓起( 压凹) 成球冠状, 谓之图 1 封头上的裂缝
压鼓; 后在翻边机上, 球冠状半成品在绕自身中
心旋转的同时, 受到旋轮的作用外缘被翻起, 球
冠状就成了椭球冠状, 即翻边。板坯在压鼓工序
中即产生开裂, 同时伴有响声。压鼓九件, 九件均
开裂, 这种情况在以往的冷旋压加工中少见。
二、检验结果
1. 裂缝
少数裂缝源于咬边、弧坑等焊接表面缺陷,
图 2 穿晶裂缝 630×4% 硝酸酒精溶液侵蚀
且多沿咬边或焊道走向分布, 此时的焊道走向基
焊缝经过打磨, 极个别处有咬边、弧坑、丁字缝
本上与板坯径向垂直。
接头的不连续等表面焊接缺陷。X-射线探伤发现焊
多数裂缝产生在非焊接表面缺陷处多与焊
, 缝金属中有条状夹渣、条虫状和圆状气孔。
缝相交, 且多呈垂直相交。裂缝在焊缝部位的部
在金相显微镜下, 柱状晶细长, 先共析铁素
分呈直线状, 在母材部位的部分呈圆弧状且开口
体多以片状折出, 魏氏组织铁素体片较薄、片间
最大。母材上没有弧立的裂缝存在, 而焊缝上却
距较窄, 以及无碳贝氏体由晶界向晶内生长; 晶
存在与焊缝垂直的孤立的直线状裂缝, 且裂口最
内为针状铁素体, 图 2 所示。
大处位于焊缝宽度的中点。
按照 GB150- 89《钢制压力容器》附录 G: 产
除丁字缝接头处外, 每条焊缝长度的两端段
品焊接试片焊接接头的力学性能试验, 在封头探
均无裂缝存在裂缝存在于焊缝长度的中心段范
, 伤合格的部位制取纵、横向试样进行拉力试验和
围内( 图 1) 。
冷弯试验, 其结果见表 1。
断口垂直于板面, 呈结晶颗粒状, 人字花纹
3. 母材
汇聚端指向焊缝, 开裂处无明显塑性变形。
封头钢板表面无冶金和轧制缺陷, 也无运输
在金相显微镜下呈穿晶裂缝裂缝内无夹
, , 及设备造成的伤痕。
杂物, 曲折、刚健、尾端尖细( 图 2) 。
经化验, 母材的化学成分见表 2。
2. 焊缝
在封头上切取钢板的轧向和垂直轧向的力
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1999 年检验检疫科学第 9 卷第 6 期
表 1 焊缝的力学性能试验结果
项目抗拉强度
冷弯试验, D= 3a,
= 180°
试样( M Pa )
纵向 580 脆断, 见图 3
横向 490 完好, 见图 4
表 2 母材的化学成分
成分( % ) C Si M n P S
测定值 0. 18 0. 24 0. 58 0. 019 0. 017
表 3 母材的力学试验结果图 3 纵向试