某公司采用公司Q195熱軋帶鋼生產成直縫鋼管，最后制成的消防管 件，消防管件在打壓（漲管）過程中造成斷裂失效如圖，對管件斷裂進 行失效分析.

母材和焊縫上，管件有表面鍍鋅層。 按照GB3524—2005和進行化學成分分析， 化學成分如下表： 鋼種 C Si Mn P S Q195 0.10 0.15 0.40 0.016 0.032



檢驗結果：（參照GB10561-2005，GB224-87，GB6394-2002） 1．硫化物類：A3 2．管件的內表面脫碳層為100μm，管件的外表面脫碳層為150μm。 3.焊縫兩側同樣位置，斷裂處晶粒度為10.0級，未斷裂處晶粒度8.0 級。

斷裂原因分析:
1.管件采用高頻直縫管制作，高頻直縫管焊接加熱及冷卻速度特別 快，易于促使HAZ硬化低碳鋼的不完全重結晶區，在急冷急熱的條件下 會表現出高碳鋼的特點。 其熱影響區也存在過熱區、重結晶區、不完全重結晶區和再結晶區 諸區段。此外，在低碳鋼焊接熱影響區，還可能存在一個組織上與母材 并無區別.但塑、韌性顯著低于母材的脆化區，因該區呈藍縈色而得名藍 脆性區，其溫度范圍可自200℃一直延伸到750℃。 從圖片a2 、a1、b1、b2中對比晶粒大小，斷裂處晶粒度為10.0級（晶 粒大小不均勻），未斷裂處晶粒度8.0級（晶粒大小均勻）。晶粒大小不均 勻就造成熱影響區應力集中，同時在急冷急熱的條件下會表現出高碳鋼 的特點，就會體現鋼材在很小的力的作用下發生脆斷，于是管件在打壓 時，很小的力，幾乎沒有延伸的情況下斷裂失效。
2. 管件的表面脫碳嚴重，內表面脫碳層為100μm，外表面脫碳層 為150μm，總計達250μm。實驗表明，鋼材在做拉伸實驗時，加載力 的過程中，鋼帶的表面回產生很多裂紋；彎曲實驗時也產生裂紋，造成 力學實驗不合格。如圖b2中的圓圈內的裂紋，就是一個裂紋源。
3.硫化物類夾雜物含量達到3級，雖然硫化物類夾雜物的延伸性好, 但是會導致延伸率降低，就造成管件在打壓過程中打壓壓力很小，遠沒 有達到鋼材的延伸率就發生斷裂失效。



管件外表面受到大的拉應力，同時從試樣外觀檢驗，管件斷裂發生 在高頻焊縫的熱影響區，沒有斷在母材和焊縫上。微觀觀察，對照焊縫 的兩側（沒有斷裂的一側和斷裂的一側），管件斷裂側熱影響區較小。 高頻焊管時為了提高產量，采用高的焊接速度，形成的熱影響區小，導 致熱影響區與母材的晶粒差異較大，造成了明顯的分界線，VRRP提供數據負載均衡和自動冗余鏈路。如RG-S8600就可以作為核心 層設備。

機房的布線系統直接影響到未來機房的功能，一般布線系統要求布 線距離盡量短而整齊，排列有序。具體的方式有“田”字形和“井”字形兩 種：“田”字形較適用于環形機房布局，“井”字形較適用于縱橫式機房布 局，它的位置可安排在地板下，也可吊頂安裝，各有特點。

形成了大的焊接應力。采取加大焊接線能量的焊接工藝（降 低焊速、加大焊接電流，降低焊逢的冷卻速度），減少熱影響區與母材 的晶粒差異較大，避免明顯的晶粒分界線，同時也降低了熱影響區應力 集中。 在同一應力狀態下，焊縫含氫量高，裂紋孕育期短，裂紋傾向大。 當應力狀態惡劣，即使含氫量低，在很短孕育期內會產生裂紋。但是決 定延遲裂紋產生與否，存在一個臨界含氫量與臨界應力值。若氫低于臨 界含氫量，拉應力低于強度極限，則孕育期將無限長，實際上不產生延 遲裂紋。同時焊縫金屬中的含氫量、接頭承受的應力水平以及接頭金屬 的塑性儲備，三者對延遲裂紋產生的作用是相互聯系的。焊縫高含氫量 在低應力下就會誘發出裂紋，而低含氫量需要高應力下才達到誘發裂紋 狀態。含氫量及應力都低時，在長時間才能達到裂紋產生條件。材料的 塑性儲備起到調節作用。而此次管件失效中，由于焊縫一般含碳量低， 缺口敏感性小，而近縫區由于晶粒粗大，過飽和空位濃度高，熱影響區 與母材的晶粒差異大，應力集中程度高和脫碳嚴重等不利條件，使熱影 響區易于產生延遲裂紋。因此在高頻焊管時首先要對焊口處的母材要進 行氧化物的處理，減少焊縫中的含氫量。避免延遲裂紋造成管件在熱影 響區斷裂。 因此，鋼帶表面嚴重脫碳和焊縫熱影響區應力集中是導致消防管件 打壓過程中斷裂失效的主要原因，另外夾雜物和氫含量也會影響焊縫質 量。



改進意見和建議：
1．嚴格控制鋼坯在加熱爐中的加熱溫度和加熱時間，防止鋼帶表 面脫碳。
2. 高頻焊管時，優化焊接工藝，防止應力集中而引起的斷裂（加大 焊接線流量或降低焊接速，保證焊縫熱影響區的一定的寬度，避免焊件 在焊縫和焊縫熱影響區斷裂）
3．提高鋼水的純凈度，降低夾雜物含量和氫含量（煉鋼物料和中 包的烘烤）。