ERW熱鍍鋅焊管壓溝槽開裂現(xiàn)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(yōu)越的防腐性能和較低的制造成本，廣泛應(yīng)用于建筑供水,特別是消防管道工程。但與此同時(shí)，人們也發(fā)現(xiàn)焊管鍍鋅加工后，焊管材質(zhì)變脆，“滾槽開裂”傾向加大。對此, 業(yè)界普遍認(rèn)為是材質(zhì)問題或受鍍鋅溫度影響所至，這其實(shí)是一種誤解。筆者分析主要原因是鍍鋅過程化學(xué)腐蝕導(dǎo)致的氫脆現(xiàn)象。

眾所周知，鋼管熱鍍鋅主要包括鍍前表面處理、熱浸鍍鋅和鍍后處理三個(gè)階段，其中，鍍前表面處理的酸洗過程中，鐵與酸發(fā)生作用會(huì)產(chǎn)生氫原子。一部分氫原子相互結(jié)合成為氫分子，促使氧化皮剝離，一部分氫原子將高價(jià)鐵的氧化物和高價(jià)鐵鹽還原成易溶于酸溶液的低價(jià)鐵氧化物及低價(jià)鐵鹽，還有一部分氫原子則擴(kuò)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(gòu)成復(fù)雜，其粗晶區(qū) 和偏析、疏松缺陷區(qū)域更易受到氫脆破壞，滾槽加工中往往最先開裂。圖4即鍍鋅加工后母材和焊縫受力斷裂的實(shí)例，斷裂處明顯發(fā)脆變硬。

2.5滾槽加工過程的影響

根據(jù)滾槽加工原理可知，滾槽時(shí)受壓模作用在溝槽底邊產(chǎn)生壓應(yīng)力^，在溝槽邊緣產(chǎn)生切應(yīng)力7 和拉應(yīng)力1，鋼管容易發(fā)生剪切斷裂。同時(shí)，管壁上的彎矩似沿管壁方向分解成拉應(yīng)力（如圖5所示），當(dāng)拉應(yīng)力超過焊縫強(qiáng)度時(shí)，管口位置將發(fā)生撕裂。實(shí)際加工過程中，如有切割端面不平、內(nèi)毛刺處理不干凈、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(yīng)力集中，造成焊縫開裂。