高频电阻焊管运输疲劳失效分析
浅议焊接结构疲劳寿命预测及抗疲劳措施
浅议焊接结构疲劳寿命预测及抗疲劳措施作者：王玉华缪卓君来源：《甘肃科技纵横》2022年第02期摘要：基于焊接结构疲劳破坏分析，从焊接接头形式与应力集中、焊接热影响区金属性能的变化及应力特征、焊接缺陷与环境介质等角度分析了焊接结构疲劳断裂的影响因素。
结合已有的研究，从疲劳裂纹萌生机理与疲劳断裂过程的主要阶段分析了焊接结构疲劳失效的机理与过程，焊接结构疲劳失效的主要阶段包括初始疲劳裂纹在应力集中初的萌生、疲劳裂纹的亚临界或稳定扩展、疲劳裂纹的失稳扩展直至结构断裂三个阶段。
基于断裂力学理论，介绍了焊接结构疲劳寿命评估方法，并从抗疲劳设计、控制焊接过程中产生的残余应力、焊接位置或母材的表面处理等角度介绍了常见的焊接结构抗疲劳措施。
本研究对于焊接结构疲劳寿命研究及抗疲劳设计，具有一定的参考与借鉴意义。
关键词：结构工程；焊接；疲劳寿命；抗疲劳措施中图分类号：TU391文献标志码：A0引言在现代钢结构的应用与连接中，焊接连接方式是最主要的连接方式之一[1，3]，其具有构造简单、加工便捷、连接性能优异、用料节省、适合工业化生产等诸多优点，故被广泛应用于房建结构、航空航天、海洋平台等领域[2～5]。
然而，绝大多数的焊接结构都在交变应力作用下工作，长期的循环交变应力作用会导致结构出现疲劳破坏[1，2，5]，加之焊接结构本身的特点，焊缝区与母材由于加工过程及本身的力学特点，在焊接接头位置出现二者的力学性能不匹配，疲劳作用下极易在接头位置产生裂纹及其他缺陷，极大地降低了焊接结构的抗疲劳性能及服役性能[3，5，6]。
大量统计表明，金属结构由于疲劳导致的失效，占总失效形式的70%以上。
钢结构在发生疲劳破坏之前，并不会出现明显的塑性变形，是一种突然发生断裂的破坏形式[5～9]，一般的疲劳破坏断面成断口平直的形式，因此，疲劳破坏是一种反复应力或荷载作用下的脆性破坏形式。
焊接构件在加工过程中，会出现不同程度的焊渣侵入焊縫趾部、焊缝内存在气孔、焊接出现欠焊等现象，导致焊接结构焊缝存在咬边、未焊透等焊接缺陷及施工误差，加之焊接结构由于其自身会在整体几何形状不连续处引入焊接连接方式，进一步导致焊缝部位在荷载作用下出现严重的应力集中现象[7～13]。
复合材料的疲劳失效分析
复合材料的疲劳失效分析疲劳失效是复合材料工程中一个非常重要的问题，它直接影响到材料和结构的可靠性和寿命。
复合材料具有较好的强度和刚性，但由于其异质性和复杂的微观结构，容易受到疲劳破坏的影响。
因此，进行复合材料的疲劳失效分析对于材料和结构的设计以及使用和维护具有重要的意义。
1. 疲劳失效的定义和特点疲劳失效是指材料或结构在交变载荷作用下，由于应力循环的反复作用，导致材料或结构在经历一定循环次数后发生永久变形或破坏的现象。
复合材料的疲劳失效具有以下几个特点：- 疲劳失效往往发生在应力水平远低于材料静态强度的情况下。
- 疲劳失效的破坏是由于微观缺陷在应力作用下逐渐扩展形成裂纹并扩展导致的。
- 复合材料的疲劳性能受到多种因素的影响，如材料的成分、结构、制备工艺等。
2. 疲劳失效的机理复合材料的疲劳失效机理主要涉及到两个方面：- 微观层面：复合材料中的纤维和基体之间存在着界面，界面强度较低，容易发生失效。
在疲劳载荷的作用下，界面处产生应力集中，从而引发微裂纹的形成和扩展。
- 组织层面：复合材料中的纤维方向和层压层面的剪切层间力会导致疲劳失效，其疲劳裂纹的形成和扩展路径不同于金属材料。
3. 疲劳失效的评估方法为了评估复合材料的疲劳性能和预测其寿命，常用的方法包括实验测试和数值分析。
实验测试：通过设计合适的实验方案，可以获取材料在不同载荷水平、载荷频率和环境条件下的疲劳性能数据。
实验方法主要包括疲劳试验、疲劳寿命曲线绘制和断口分析等。
数值分析：借助计算机模拟技术，可以通过建立复合材料的数学模型和材料参数，对材料在不同载荷作用下的疲劳性能进行分析和预测。
常用的数值方法包括有限元分析、断裂力学方法等。
4. 疲劳失效分析的影响因素复合材料的疲劳失效受到多种因素的影响：- 材料因素：包括纤维类型、基体材料、界面性能、纤维含量等。
- 结构因素：包括层压层数、层间厚度、叠层方式等。
- 成型工艺：包括固化温度、固化时间、压力等。
焊接失效分析报告
焊接失效分析报告1. 引言焊接是一种常用的连接金属的方法，但在实际应用中，焊接接头可能会发生失效。
焊接失效可能会导致结构强度降低、漏气、裂纹等问题，给工程项目带来严重的安全隐患。
本报告旨在对焊接失效进行分析，并提出相应的解决方案。
2. 焊接失效类型根据焊接接头失效的特征和原因，我们可以将焊接失效分为以下几种类型：2.1 强度失效强度失效是指焊接接头的强度无法达到设计要求，无法承受工作负荷而发生破坏。
强度失效可能由焊接过程中的缺陷、焊接材料的选择不当、焊接接头的设计错误等因素引起。
2.2 漏气失效漏气失效是指焊接接头在使用过程中发生气体泄漏。
漏气失效可能由焊接过程中的不完全熔合、气孔、裂纹等缺陷引起。
2.3 腐蚀失效腐蚀失效是指焊接接头由于与外界环境的接触而发生腐蚀，导致焊接接头的性能下降。
腐蚀失效可能由焊接材料的选择不当、焊接接头表面处理不当等原因引起。
3. 焊接失效分析方法为了准确分析焊接失效并找出根本原因，我们可以采用以下方法：3.1 目视检查首先，我们可以对焊接接头进行目视检查，寻找明显的焊接缺陷，如气孔、裂纹、未熔合等。
通过目视检查，可以初步判断焊接失效类型。
3.2 金相分析金相分析是一种常用的材料分析方法，可以通过制备金属样品，并利用显微镜观察组织结构、晶粒大小等信息，从而判断焊接接头是否存在组织缺陷。
3.3 断口分析断口分析是一种通过观察焊接接头破坏面形态来判断焊接失效原因的方法。
不同类型的焊接失效，其断口形态也有所不同。
通过断口分析，可以初步确定焊接失效的原因。
3.4 化学分析化学分析是一种通过对焊接接头进行成分分析来判断焊接失效原因的方法。
通过化学分析，可以检测焊接接头中的杂质含量，从而找出导致焊接失效的原因。
4. 焊接失效解决方案根据焊接失效分析结果，我们可以采取以下解决方案：4.1 强度失效解决方案对于强度失效，我们可以采取增加焊接接头的尺寸、增加焊接材料的强度等方式来提高焊接接头的强度。
焊接结构疲劳失效的原因及改善措施办法总结
焊接结构疲劳失效的原因及改善措施办法总结焊接结构疲劳失效是指在长时间的使用过程中，由于受到重复载荷的作用，焊接接头或部件出现疲劳裂纹，最终导致结构失效。
焊接结构疲劳失效的主要原因包括材料质量、焊缝设计不良、焊接工艺不合理等。
下面将就这些问题逐一进行分析，并提出相应的改善措施和办法。
首先，材料质量是影响焊接结构疲劳失效的一个重要因素。
若使用的材料强度较低，容易发生疲劳失效。
此外，若材料存在明显的内部缺陷、气孔、夹杂物等，也会直接影响材料的力学性能，导致焊接接头的强度和疲劳性能下降。
为了改善这一问题，应首先确保选用的材料质量可靠，在焊接前进行严格的材料检查，杜绝存在缺陷的材料使用。
其次，可以通过热处理等方式来提高材料的力学性能和疲劳强度。
其次，焊缝设计不良也是导致焊接结构疲劳失效的原因之一、一般来说，焊缝的形状和大小应根据受力情况进行合理的设计，以保证焊接接头的强度和疲劳寿命。
若焊缝设计不当，容易导致应力集中或者应力分布不均匀，使得焊接接头容易产生裂纹。
改善这一问题的措施包括：合理选择焊缝的形状和尺寸，尽量减少应力集中区的存在；采用多道焊接的方式，提高焊缝的强度和疲劳寿命；增加过渡部位的长度，减小应力集中的程度。
此外，焊接工艺不合理也是导致焊接结构疲劳失效的一个关键因素。
焊接工艺的合理性直接影响焊接接头的质量和疲劳强度。
若焊接参数选择不当，焊接过程中存在较大的热输入或者冷却速度过快等问题，容易导致焊接接头产生裂纹。
为了改善这一问题，应根据焊接接头的特点和使用条件，选择适当的焊接工艺参数。
同时，在焊接过程中，要严格执行焊接规程，保证焊接接头的质量和性能。
综上所述，改善焊接结构疲劳失效的措施和办法包括：选择优质的材料，确保材料的质量可靠；进行合理的焊缝设计，减少应力集中和应力分布不均匀的问题；合理选择焊接工艺参数，保证焊接接头的质量和疲劳强度。
此外，为了及时发现焊接结构的裂纹，可以采用无损检测技术进行定期检查，及时发现问题并采取相应的维修措施。
焊点疲劳分析范文
焊点疲劳分析范文
焊点疲劳分析是对焊接接头在受到循环载荷作用下，经历一定的冲击、塑性变形和应变应力集中的现象进行分析。
焊点疲劳分析主要是对焊接接
头进行寿命估算，以确定焊点的寿命和维修周期，以确保其在使用过程中
的安全性和可靠性。
焊点疲劳是由循环载荷引起的应力反复变化所致，其循环载荷可以是
机械载荷、热载荷、腐蚀、应力腐蚀等。
疲劳破坏是一种隐蔽的破坏形式，通常无法通过肉眼观察到，因此对于焊接接头的疲劳分析就显得尤为重要。
1.确定加载条件：首先需要确定焊接接头受到的加载条件，包括载荷
大小、载荷类型、载荷频率等。
这些加载条件对焊接接头的疲劳寿命有着
重要影响。
2.焊缝形状分析：对焊接接头的焊缝形状进行分析，包括焊缝的形状、尺寸、几何形态等。
焊缝的形状对焊接接头的疲劳寿命有着重要影响。
3.应力分析：通过有限元分析等方法，对焊接接头的应力分布进行分析。
焊接接头的应力分布对其疲劳寿命有着重要影响。
4.疲劳寿命估算：根据疲劳理论，结合焊接接头的加载条件、焊缝形
状分析和应力分析结果，对焊接接头的疲劳寿命进行估算。
5.结果分析和优化设计：根据疲劳寿命估算结果，对焊接接头的设计
进行优化，以提高焊接接头的疲劳寿命。
焊接结构疲劳失效的原因及改善工艺措施总结
焊接结构疲劳失效的原因及改善工艺措施总结1焊接结构疲劳失效的原因焊接结构疲劳失效的原因主要有以下几个方面：①客观上讲，焊接接头的静载承受能力一般并不低于母材，而承受交变动载荷时，其承受能力却远低于母材，而且与焊接接头类型和焊接结构形式有密切的关系。
这是引起一些结构因焊接接头的疲劳而过早失效的一个主要的因素；②早期的焊接结构设计以静载强度设计为主，没有考虑抗疲劳设计，或者是焊接结构疲劳设计规范并不完善，以至于出现了许多现在看来设计不合理的焊接接头；③工程设计技术人员对焊接结构抗疲劳性能的特点了解不够，所设计的焊接结构往往照搬其它金属结构的疲劳设计准那么与结构形式；④焊接结构日益广泛，而在设计和制造过程中人为盲目追求结构的低本钱、轻量化，导致焊接结构的设计载荷越来越大；⑤焊接结构有往高速重载方向开展的趋势，对焊接结构承受动载能力的要求越来越高，而对焊接结构疲劳强度方面的科研水平相对滞后。
2焊接结构疲劳失效的要素2.1静载强度对焊接结构疲劳强度的影响在钢铁材料的研究中，人们总是希望材料具有较高的比强度，即以较轻的自身重量去承当较大的负载重量，因为相同重量的结构可以具有极大的承载能力；或是同样的承载能力可以减轻自身的重量。
所以高强钢应运而生，也具有较高的疲劳强度，基本金属的疲劳强度总是随着静载强度的增加而提高。
但是对于焊接结构来说，情况就不一样了，因为焊接接头的疲劳强度与母材静强度、焊缝金属静强度、热影响区的组织性能以及焊缝金属强度匹配没有多大的关系，也就是说只要焊接接头的细节一样，高强钢和低碳钢的疲劳强度是一样的，具有同样的S-N曲线，这个规律适合对接接头、角接接头和焊接梁等各种接头型式。
Maddox研究了屈服点在386-636MPa之间的碳锦钢和用6种焊条施焊的焊缝金属和热影响区的疲劳裂纹扩展情况，结果说明：材料的力学性能对裂纹扩展速率有一定影响，但影响并不大。
在设计承受交变载荷的焊接结构时，试图通过选用较高强度的钢种来满足工程需要是没有意义的。
焊点疲劳失效案例研究
焊点疲劳失效案例研究焊点的疲劳失效主要包括热疲劳和机械疲劳，其中热疲劳占主导因素。
热疲劳源于焊点在工作过程中所承受的热循环负载、功率循环过程等，包含由于热不匹配导致的等温机械疲劳。
研究表明，热疲劳和等温机械疲劳都是一种在疲劳和蠕变交互作用下的失效果过程。
一焊点疲劳失效机理大多数焊点的失效机理是一种蠕变与疲劳损伤的复合积累损伤。
宏观上表现为热疲劳损伤导致在远离焊点中心区的焊料与基板过度区（即高压力区）产生初始裂纹，然后逐渐沿焊料与基板界面扩展至整个焊点长度;微观上表现为热疲劳断口表面有疲劳条纹的特征、晶界微孔洞和蠕变沿晶界断裂的痕迹。
焊点疲劳损伤的过程可以用图1表示。
二引起疲劳的因素产品在装配完成后的运输、使用过程中，焊点是可靠性的薄弱环节，它承担着热学的、电气的、及机械连接等多种作用，并且普遍都会收到准确性的机械应力及蠕变应力，尤其是在航天、航空、航海及车载等产品中更为明显。
这是如果设计不当导致局部应力过大，或者焊料合金在焊接过程中熔融扩散不良（冷焊、偏析），就更加容易发生疲劳失效，从而降低焊点的寿命。
三焊点疲劳失效案例产品经过高温储存和高低温试验后，陆续出现功能失效，失效电容都在放大管的输出链路上，外观可见电容局部烧损，如图2失效电容焊点的焊料中间都可见疲劳裂纹的蔓延（见图3、图4）;不论是否是失效位置，其它的焊点亦都存在焊料晶粒粗大的现象。
失效样品焊点中靠近端还存在较多的空洞，且焊料晶粒粗大，使得其在老化试验过程中比正常焊点更快速地发生疲劳破坏而开裂;而当开裂导致电气连接处面积变小时，电阻变大产生大热量而发生烧损失效。
失效現象先发生在放大管的输出链路上，是因为此处的电流较大，在老化试验过程中受到的应力更大;而其余的焊点同样存在一定的失效风险。
焊点经模拟返工后，焊料晶粒状态有明显改善，显现细小均匀的形貌，说明提高焊热量能够改善晶粒粗大的潜在缺陷。
经查焊接回流曲线中，峰值温度约210℃，处于推荐值的下限，显示原来的焊接工艺温度低、时间长，说明焊接工艺曲线还有较大的优化空间，见图5四总结（1）如果工艺条件不良，焊料合金在焊接过程中熔融容易扩散不均匀，称为偏析。
中央空调水系统高频电阻焊管失效分析
中央空调水系统高频电阻焊管失效分析摘要：当前，高频焊机广泛应用于冰箱工艺焊接中，而通风管道焊接中的大部分工程仍未得到有效利用，因为空调不同于冰箱工艺下降和冷却介质压力，导致设备操作参数、焊接工艺前后厚度不同于表面和头部磨损时焊接质量无法达到，但反复研究。
本文基于中央空调水系统高频电阻焊管失效分析展开论述。
关键词：中央空调水系统；高频电阻焊管；失效分析引言为了提高焊缝质量，国内外学者纷纷焊接进行重叠或。
避免冷焊故障。
热处理的目的是提高管路中的热透明度。
但是，最终的生产质量不仅取决于单个操作的加工质量，而且取决于管道材料的实际加热效果和全局角度分析。
电磁热能浓度虽小导热硅脂却很高，需要很高的计算精度。
日本JFE钢铁公司允许对焊管焊接面电磁热压进行动态计算，为精确控制焊接成形过程中v角面氧化扩展提供了实用的替代方案。
在高强度管线(electric resistancedwith，ERW)的技术开发过程中，研究了焊缝底部较高残馀应力、表面光洁度、疲劳现象、轴向残馀应力的行为规则，以及裂纹的形成。
这对分析焊机及其故障原因和提高焊缝质量至关重要。
1高频焊机的结构组成1)焊接工具头；2)换能器；3)逆变器；4)焊接蟾蜍；5)焊接工艺管理；6)超声波控制；7)高频电缆和气动电缆。
原理是通过控制器的50或60 Hz输入电流进入超声波制动器20。
1000赫兹，可由转换器转换成机械能量。
机械系统的振动频率必须与控制器输出的频率相符。
2焊接材料的选择技巧冷却风扇中应用的管道通常由铜、铁、铝和少量材料(如铜、铁、铝)组成，可用作焊接接头。
为确保在实际焊接过程中获得最佳焊接质量，工程师应彻底分析实际管道及其特征，为焊接选择合适的焊接样式，并确保正确的焊接选择。
如果zb .两种管式零件均由铜材料组成，磷-2可产生理想的焊接效果，在铜焊的制造过程中不仅解决得很好，而且成本低廉，磷具有还原氧化物质的功能，因此与其他硬焊不同，磷也可以在不使用焊剂的情况下连接磷。
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高频电阻焊管运输疲劳失效分析摘要：利用化学成分分析、力学性能检测、压扁试验、宏观及微观分析等方法对输送管道施工现场发现的其中两根 323.9mm×6.4mm HFW API5LL360/X52高频电阻焊管纵向开裂的原因进行了分析。
结果表明，高频电阻焊管管体上纵向裂纹属于运输疲劳裂纹，管体表面折叠、塑性损伤及运输过程中附加的周期应力等是高频电阻焊管产生疲劳失效的主要原因。
某管线设计压力6.4MPa，高频电阻焊管规格为323.9mm×6.4mmHFWAPI5LL360/X52。
该批高频电阻焊管是业主委托第三方全过程监督，钢管检测合格后，首先用汽车运送到约20km处的码头，再装暗褐色的均匀腐蚀形貌。
A钢管管端沿周向、距纵焊船经35天左右海运，最后用汽车装载行驶约1500km被运送到施工现场。
在施工现场对焊作业过程中，工程技术人员发现该批准备投料对接的高频电阻焊管有根端部存在贯穿全壁厚的纵向裂纹。
为了给长输管道工程用钢管的综合质量控制及已铺设管道工程的安全运营提供风险控制技术依据，本项目组在现场抽取两根管体纵向开裂的高频电阻焊管，对其管体开裂的原因进行分析。
1 分析方法及结果1.1 宏观分析图1为2根存在管端开裂的高频电阻焊管实物照片。
高频电阻焊管管体外壁覆盖着致密的3 层PE防护层，且防护层没有明显损伤痕迹；管体外壁距钢管端部约95mm为裸露段，该段管体外表面与内表面均呈暗褐色的均匀腐蚀形貌。
A钢管管端沿周向、距纵焊缝150mm 处有一条长约76.7mm贯穿全壁厚的纵向分布的裂纹；B钢管管端沿周向、距纵焊缝约292mm 处有一条长约40.5mm的贯穿全壁厚的纵向分布的裂纹，与裂纹相对应的管端处，有一条长约22mm的磕碰、卷边塑性变形损伤缺陷存在。
用机械方法剥离掉A、B管段防腐层对全管段进行超声检测、磁粉检测探伤，裸露管段长裂纹所在处，其外壁上有多条纵向分布的磁痕缺陷，其余部位未发现有超标缺陷存在，见图2所示。
1.2化学成分分析采用ARL4460 直读光谱仪，依据标准ASTMA751-2008《钢制品化学分析、实验操作和术语》，在钢管距焊缝180°位置取样，对A、B两根L360/X52高频电阻焊管管体进行化学成分分析结果如表1所示。
由表1可看出，A、B两根失效L360/X52高频电阻焊管的化学成分均满足管线设计要求。
1.3 力学性能测试1.3.1 拉伸试验从远离裂纹处的失效高频电阻焊管管段上，沿与钢管焊缝成180°的管体处取横向全壁厚板状拉伸试样，试样规格为38.1mm×50mm（宽度×标距）。
在UH-F500KNI 型拉伸试验机上，依据ASTMA370-2009《钢制品力学性能试验的方法和定义》标准进行拉伸试验，试验结果见表2。
由表2可看出，A、B两根失效高频电阻焊管的拉伸性能均满足管线设计要求。
1.3.2 冲击试验从远离裂纹处的钢管段上沿与钢管焊缝成90°的管体处和管体裂纹两侧处以管体壁厚中心为试样中心线，沿纵向和横向分别比取5 mm×10 mm×55mm的夏比V型缺口冲击试样。
在ZBC2752-B型夏比摆锤试验机上，按照ASTM A370-2009标准，在0℃条件下进行冲击试验，结果见表3。
从表3可看出，A、B两根失效高频电阻焊管在0℃条件下的夏比V型缺口冲击吸收能量及断面剪切率试验数值均满足管线设计要求。
1.3.3 硬度试验在与钢管焊缝成90°处的管体上，垂直管体轴向取横截面硬度试样。
按照ASTM E92-1982《金属材料维氏硬度测试方法》标准要求，在距内、外表面各1.5mm和壁厚中心处，分别进行10kg载荷维氏硬度试验，硬度计型号为HSV-20，试验位置如图3所示，试验结果见表4。
从表4可看出，A、B两根失效高频电阻焊管的母材硬度值均符合管线设计要求。
在Tukon2100B显微硬度计上对A、B两根失效高频电阻焊管组织流线特征明显区域和无流线变形区域分别进行显微硬度检测，检测点位置如图3所示，结果见表5。
裂纹附近组织变形区的硬度测量结果显示，折叠所在处变形组织存在形变硬化现象，且部分检测点硬度实测值已超出管线设计要求。
1.4 压扁试验在A、B两根失效高频电阻焊管管段上取压扁试样，按照GB/T246—2007《金属管压扁试验方法》标准要求进行压扁试验，试验设备为SHT4106。
试验结果：将焊缝置于与受力方向0°位置，压扁至2/3D直至贴合，未出现开裂。
压扁试验结果，高频电阻焊管符合工程设计要求。
1.5 金相分析及断口形貌1.5.1 金相分析从A、B两根失效高频电阻焊管管体上分别取样，其显微组织为珠光体加铁素体，晶粒度级别为11.6级。
在A管距管端20mm处，沿垂直图2中磁痕方向取金相分析试样。
光学显微镜下观察发现外壁与磁痕方向对应的横截面上有多个起始于表面的裂纹，这些裂纹主要可分为三大类：一类是缝隙内有灰色氧化物的裂纹，裂纹与外表面成一定的夹角向前延伸，后逐渐变为沿壁厚方向扩展，这类裂纹为钢管表面折叠裂纹，近管壁层组织有明显的塑性变形特征，其显微组织见图4（a）；另一类是产生于表面局部小的点蚀坑底部的裂纹见图4（b）第三类裂纹起源于管壁基体内大型氧化物夹杂裂纹以穿晶沿晶方式扩展靠近表面夹杂处的裂纹已扩展至外表面，见图4（c）。
在A管上沿垂直主裂纹方向取金相分析试样在光学显微镜下观察发现基体内多处折叠缺陷与主断口面相贯通，且折叠附近组织存在明显的变形流线，见图4（d）。
该断口起源于折叠裂纹缺陷。
B钢管管体裂纹处金相试样观察结果与A钢管基本相同管体内外壁折叠形貌见图5（a）、（b）；钢管坡口面及管体上多处同样也存在这类缺陷，见图5（c）、（d）。
1.5.2 断口扫描电镜形貌沿两根失效高频电阻焊管管体纵向长裂纹剖开A、B管体，其断口宏观形貌见图6（a）、（b）所示。
宏观观察发现A钢管断口主要由内、外两个大平台构成，每个平台又由多个小平台组成，整体呈棕褐色腐蚀形貌。
清洗干净断口，在扫描电镜下观察发现A钢管断口裂纹起源于内表面，具有明显的多源疲劳特征，内侧断口呈挤压形变腐蚀形貌靠近外壁断口上放射线收敛于内壁疲劳断口上放射线收敛于内壁疲劳断口，见图7折叠缺陷处；对其表面锈蚀产物进行X射线能谱曲线分析可知，其主要由Fe、C、O、Ca、K、Mn、Cl等元素组成，X射线能谱曲线见图8。
根据上述断口特征及分析结果可判断该断口为疲劳断口，且外壁断口是由起源于内壁的疲劳断口再次启动扩展而形成的。
B钢管断口形貌特征几乎与A 钢管断口完全相同，裂纹分别起源于外壁、内壁和管端塑性变形处，但以外壁为主，扫描电镜下观察断口特征形貌几乎与A钢管相同，B钢管长裂纹断口扫描电镜微观形貌图略。
2 分析与讨论A、B两根开裂钢管实物样品理化性能检测结果显示，远离裂纹处管体原材料横向拉伸强度、夏比冲击吸收能量、硬度和主裂纹两侧各80mm处管体横向夏比冲击韧性指标均符合API5L 标准及相关附加技术规范要求。
根据钢管制造公司提供的该批钢管投料、生产、检测、表面防腐及货物发运等质量管理流程，出库钢管质量完全符合该输送管线工程技术要求。
送检的开裂管段，管体外防腐层完好，A、B钢管段的管端裸露段外表面和整个管段内壁呈均匀腐蚀形貌，A钢管无明显压痕、摔伤等塑性变形痕迹。
另据调查，该批钢管生产过程中，甲方聘请第三方对整个生产流程实施了第三方监督。
综上所述，可初步排除该批钢管中A、B 两根钢管未防腐的裸露段在出库前就存在穿透性裂纹缺陷的可能性。
管体表面纵向裂纹断口扫描电镜观察结果表明，起始于A管体内、外表面的小裂纹和贯穿管端壁厚的长裂纹断口特征一致，源区和扩展区都十分平坦，扩展区疲劳辉纹清晰可见，均为疲劳断口，且为典型的多源疲劳。
B钢管表面纵向裂纹断口可分为两类，一类是起始于钢管管端坡口棱角缘塑性损伤处的裂纹，其裂纹萌生主要与塑性损伤处材料组织形变硬化所导致的局部残余应力集中有关，该断口占整个断口面积相对较小，扩展区呈扇形平台状，属于疲劳裂纹扩展所形成的；第二类裂纹特征几乎相同于A钢管纵向裂纹，裂纹更多的起始于外壁，内壁较少，也为多源疲劳断口。
总之，A、B两根失效高频电阻焊管上靠近端部管体裂纹，无论是起始于管体内表面或者是外表面的裂纹，其均以疲劳的方式沿壁厚方向扩展，多个疲劳区相互连通，最后贯穿整个全壁厚。
管体上穿透性裂纹属于疲劳裂纹。
开裂的钢管均为新钢管其在现场对焊作业之前，承载的可能性仅限于钢管从出库到现场的运输过程中即钢管汽车陆运和海运路途中在采用汽车运输和转运堆垛情况下由于钢管堆垛层数有限存放在最底层钢管在静态下受力要小得多，只要符合相关标准条款要求，在堆垛存放状态下钢管所承受的力也不至于使钢管产生明显损伤否则钢管可能会发生塑性形变。
而据现场监督反映，在海运过程中，该批钢管在船舱内堆垛高度达26层，根据估算，最底层钢管承受来自其上面堆垛钢管附加的重力达15t；另一方面，堆垛中钢管可能还会受到来自相邻钢管给其附加的水平方向的约束力的作用；其次还受到下面支撑、固定垫块对钢管的支持力。
从上面分析可知钢管在静态主要受上层钢管累加重力下面支撑固定垫块对钢管的支持力及水平方向约束力等三种力的作用；但在运输途中，钢管受力情况会随外加动载发生较大的变化。
一方面该钢管D/t（D为钢管外径，t为钢管壁厚）相对较大，位于船舱较底部堆垛钢管受力较为复杂，水平方向有来自相邻钢管的约束力的作用，纵向除承受钢管自重和下面固定垫块作用外，还要受堆在其上层的钢管的累加重力，这些力的综合作用使钢管横截面在水平方向和纵向可能发生交替屈曲形变。
若钢管在装船时，误将较短尺寸的较下层，这时放在其上层与之相邻钢管的受力状况则更为苛刻；另外船在海中航行，遇到大的风浪，风浪会导致船舶上下、左右周期性颠簸和振动，一旦管体某一个部位固定垫块移位，或管体局部与硬度较高的物体直接接触，发生周期性碰撞、摩擦，管体表面或端部局部就会因塑性变形而产生应变硬化和组织应力集中。
众所周知，应力集中处是钢管的薄弱环节之一，在疲劳载荷下，应力集中处易萌生疲劳裂纹扩展纹，并发生疲劳损伤，特别是当管体本身存在深的点蚀坑或大型夹杂物等缺陷时，其不仅破坏了钢管材料力学性能的连续性，且易引起材料形成局部应力集中；这些携带缺陷的钢管在运输途中，一旦受到周期性弯曲应力作用，其缺陷处易萌生裂纹，且成为疲劳裂纹源，并使裂纹萌生期大大缩短、有效疲劳寿命显著下降；当管体存在折叠等原始裂纹缺陷时，一旦外部附加的周期性弯曲应力达到或超过管体上折叠裂纹扩展断裂韧性门槛值，折叠裂纹会直接成为疲劳裂纹源而扩展，使钢管发生疲劳失效。
在A、B钢管试样中，不仅发现了管壁深的点蚀坑或大型夹杂物处萌生扩展的裂纹，还发现了大量起始于内、外表面折叠缺陷的疲劳裂纹，在B钢管端部损伤处也发现了起始于管端塑性变形的疲劳裂纹。