某公司采用公司Q195热轧带钢生产成直缝钢管，最后制成的消防管 件，消防管件在打压（涨管）过程中造成断裂失效如图，对管件断裂进 行失效分析.

母材和焊缝上，管件有表面镀锌层。 按照GB3524—2005和进行化学成分分析， 化学成分如下表： 钢种 C Si Mn P S Q195 0.10 0.15 0.40 0.016 0.032



检验结果：（参照GB10561-2005，GB224-87，GB6394-2002） 1．硫化物类：A3 2．管件的内表面脱碳层为100μm，管件的外表面脱碳层为150μm。 3.焊缝两侧同样位置，断裂处晶粒度为10.0级，未断裂处晶粒度8.0 级。

断裂原因分析:
1.管件采用高频直缝管制作，高频直缝管焊接加热及冷却速度特别 快，易于促使HAZ硬化低碳钢的不完全重结晶区，在急冷急热的条件下 会表现出高碳钢的特点。 其热影响区也存在过热区、重结晶区、不完全重结晶区和再结晶区 诸区段。此外，在低碳钢焊接热影响区，还可能存在一个组织上与母材 并无区别.但塑、韧性显著低于母材的脆化区，因该区呈蓝萦色而得名蓝 脆性区，其温度范围可自200℃一直延伸到750℃。 从图片a2 、a1、b1、b2中对比晶粒大小，断裂处晶粒度为10.0级（晶 粒大小不均匀），未断裂处晶粒度8.0级（晶粒大小均匀）。晶粒大小不均 匀就造成热影响区应力集中，同时在急冷急热的条件下会表现出高碳钢 的特点，就会体现钢材在很小的力的作用下发生脆断，于是管件在打压 时，很小的力，几乎没有延伸的情况下断裂失效。
2. 管件的表面脱碳严重，内表面脱碳层为100μm，外表面脱碳层 为150μm，总计达250μm。实验表明，钢材在做拉伸实验时，加载力 的过程中，钢带的表面回产生很多裂纹；弯曲实验时也产生裂纹，造成 力学实验不合格。如图b2中的圆圈内的裂纹，就是一个裂纹源。
3.硫化物类夹杂物含量达到3级，虽然硫化物类夹杂物的延伸性好, 但是会导致延伸率降低，就造成管件在打压过程中打压压力很小，远没 有达到钢材的延伸率就发生断裂失效。



管件外表面受到大的拉应力，同时从试样外观检验，管件断裂发生 在高频焊缝的热影响区，没有断在母材和焊缝上。微观观察，对照焊缝 的两侧（没有断裂的一侧和断裂的一侧），管件断裂侧热影响区较小。 高频焊管时为了提高产量，采用高的焊接速度，形成的热影响区小，导 致热影响区与母材的晶粒差异较大，造成了明显的分界线，VRRP提供数据负载均衡和自动冗余链路。如RG-S8600就可以作为核心 层设备。

机房的布线系统直接影响到未来机房的功能，一般布线系统要求布 线距离尽量短而整齐，排列有序。具体的方式有“田”字形和“井”字形两 种：“田”字形较适用于环形机房布局，“井”字形较适用于纵横式机房布 局，它的位置可安排在地板下，也可吊顶安装，各有特点。

形成了大的焊接应力。采取加大焊接线能量的焊接工艺（降 低焊速、加大焊接电流，降低焊逢的冷却速度），减少热影响区与母材 的晶粒差异较大，避免明显的晶粒分界线，同时也降低了热影响区应力 集中。 在同一应力状态下，焊缝含氢量高，裂纹孕育期短，裂纹倾向大。 当应力状态恶劣，即使含氢量低，在很短孕育期内会产生裂纹。但是决 定延迟裂纹产生与否，存在一个临界含氢量与临界应力值。若氢低于临 界含氢量，拉应力低于强度极限，则孕育期将无限长，实际上不产生延 迟裂纹。同时焊缝金属中的含氢量、接头承受的应力水平以及接头金属 的塑性储备，三者对延迟裂纹产生的作用是相互联系的。焊缝高含氢量 在低应力下就会诱发出裂纹，而低含氢量需要高应力下才达到诱发裂纹 状态。含氢量及应力都低时，在长时间才能达到裂纹产生条件。材料的 塑性储备起到调节作用。而此次管件失效中，由于焊缝一般含碳量低， 缺口敏感性小，而近缝区由于晶粒粗大，过饱和空位浓度高，热影响区 与母材的晶粒差异大，应力集中程度高和脱碳严重等不利条件，使热影 响区易于产生延迟裂纹。因此在高频焊管时首先要对焊口处的母材要进 行氧化物的处理，减少焊缝中的含氢量。避免延迟裂纹造成管件在热影 响区断裂。 因此，钢带表面严重脱碳和焊缝热影响区应力集中是导致消防管件 打压过程中断裂失效的主要原因，另外夹杂物和氢含量也会影响焊缝质 量。



改进意见和建议：
1．严格控制钢坯在加热炉中的加热温度和加热时间，防止钢带表 面脱碳。
2. 高频焊管时，优化焊接工艺，防止应力集中而引起的断裂（加大 焊接线流量或降低焊接速，保证焊缝热影响区的一定的宽度，避免焊件 在焊缝和焊缝热影响区断裂）
3．提高钢水的纯净度，降低夹杂物含量和氢含量（炼钢物料和中 包的烘烤）。