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ERW熱鍍鋅焊管壓溝槽開裂現象分析(3)

2.4 焊管表面鍍鋅過程的影響

目前,鍍鋅水管因其優越的防腐性能和較低 的制造成本,廣泛應用于建築供水,特別是消防管 道工程。但與此同時,人們也發現焊管鍍鋅加工 後,焊管材質變脆,滾槽開裂傾向加大。對此, 業界普遍認爲是材質問題或受鍍鋅溫度影響所 至,這其實是一種誤解。筆者分析主要原因是鍍 鋅過程化學腐蝕導致的氫脆現象。

衆所周知,鋼管熱鍍鋅主要包括鍍前表面處 理、熱浸鍍鋅和鍍後處理三個階段,其中,鍍前表 面處理的酸洗過程中,鐵與酸發生作用會産生氫 原子。一部分氫原子相互結合成爲氫分子,促使 氧化皮剝離,一部分氫原子將高價鐵的氧化物和 高價鐵鹽還原成易溶于酸溶液的低價鐵氧化物及 低價鐵鹽,還有一部分氫原子則擴散到基鐵中而 造成氫脆,使材料性能降低。

值得注意的是,焊縫組織構成複雜,其粗晶區 和偏析、疏松缺陷區域更易受到氫脆破壞,滾槽加 工中往往最先開裂。圖4即鍍鋅加工後母材和焊 縫受力斷裂的實例,斷裂處明顯發脆變硬。


2.5滾槽加工過程的影響

   根据滚槽加工原理可知,滚槽时受压模作用在 溝槽底邊産生壓應力^,在溝槽邊緣産生切應力7 和拉應力1,鋼管容易發生剪切斷裂。同時,管壁上的彎矩沿管壁方向分解成拉應力 5所示),當拉應力超過焊縫強度時,管口位置將 發生撕裂。實際加工過程中,如有切割端面不平、內毛刺處理不幹淨、一次下壓量太大、壓槽過深、滾槽模具裝配不合理、鋼管傾斜、溝槽不同心等情況,極易形成焊縫處應力集中,造成焊縫開裂。


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