《表4 横向管裂纹化学成分(质量分数)(%)》

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《地铁横向管横向裂纹产生机理研究》

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横向管裂纹区域的微观金相如图4所示，裂纹深度约为3.5 mm，裂纹内部可见明显的夹杂物，分为球形夹杂物和条状夹杂物两类。球形夹杂物的尺寸从1～4μm不等，条状夹杂物宽度尺寸为0.5～2μm，长度为5～10μm。对金相试样表面进行整体化学成分分析后并未发现Cu元素的存在，此外选取6个区域对其进行化学成分分析，其中区域1，2，5为条状夹杂物，区域3，4，6为球状夹杂物，成分分析结果见表4，其中条状夹杂物的元素包括C，O，Si，Ca，Fe，Al，Mg，Ti等，金属元素均来源于焊丝，夹杂物组成主要为Si O2，Al2O3，Fe O，Ti O2等单相氧化物或复合相氧化物，大多属于刚玉类夹杂物，在焊接作业过程中此类夹杂物较为稳定，不与焊缝金属发生反应。刚玉类夹杂物的界面结合能较低，从而会导致焊接时H原子的聚集，降低对应位置焊缝金属的塑性和断裂韧性，为裂纹的扩展提供了途径。球状夹杂物的元素主要包括C，O，Fe，Mn元素及微量的Si元素，原因在于夹杂物距离较近，扫描区域存在重合部分。夹杂物的组成主要为Fe O，Mn O或复合相Fe O·Mn O，显微硬度不等[4]，由于强度的差异，且球形夹杂物的表面能较小，因此在外力作用下夹杂物的裂纹萌生位置大多处于内部或者外界面[5]，由图4可知大部分球形夹杂物处于完整状态，认定裂纹从夹杂物的界面处开始萌生并扩展至焊缝金属内部。