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        佛山不銹鋼管奧氏體不銹鋼的焊接特點

        來源于: 瀏覽量:次 發布于:2015/3/18 16:35:14

         

         不銹鋼是指主加元素Cr高于12%,能使鋼處于鈍化狀態、又具有不銹鋼特性的鋼。不銹鋼根據其顯微組織分為鐵素體型、馬氏體型、奧氏體型、奧氏體+鐵素體型和沉淀硬化型不銹鋼。奧氏體不銹鋼通常在常溫下的組織為純奧氏體,也有一些為奧氏體+少量鐵素體,這種少量鐵素體有助于防止熱裂紋。

            一、奧氏體不銹鋼的焊接特點:

            1、容易出現熱裂紋。

            防止措施:(1)盡量使焊縫金屬呈雙相組織,鐵素體的含量控制在3-5%以下。因為鐵素體能大量溶解有害的S、P雜質。(2)盡量選用堿性藥皮的優質焊條,以限制焊縫金屬中S、P、C等的含量。

            2、晶間腐蝕:根據貧鉻理論,焊縫和熱影響區在加熱到450-850℃敏化溫度區時在晶界上析出碳化鉻,造成貧鉻的晶界,不足以抵抗腐蝕的程度。

            防止措施:(1)采用低碳或超低碳的焊材,如A002等;采用含鈦、鈮等穩定化元素的焊條,如A137、A132等。(2)由焊絲或焊條向焊縫熔入一定量的鐵素體形成元素,使焊縫金屬成為奧氏體+鐵素體的雙相組織,(鐵素體一般控制在4-12%)。(3)減少焊接熔池過熱,選用較小的焊接電流和較快的焊接速度,加快冷卻速度。(4)對耐晶間腐蝕性能要求很高的焊件進行焊后穩定化退火處理。

            3、應力腐蝕開裂:應力腐蝕開裂是焊接接頭在特定腐蝕環境下受拉伸應力作用時所產生的延遲開裂現象。奧氏體不銹鋼焊接接頭的應力腐蝕開裂是焊接接頭比較嚴重的失效形式,表現為無塑性變形的脆性破壞。

            應力腐蝕開裂防止措施:(1)合理制定成形加工和組裝工藝,盡可能減小冷作變形度,避免強制組裝,防止組裝過程中造成各種傷痕(各種組裝傷痕及電弧灼痕都會成為SCC的裂源,易造成腐蝕坑)。(2)合理選擇焊材:焊縫與母材應有良好的匹配,不產生任何不良組織,如晶粒粗化及硬脆馬氏體等;(3)采取合適的焊接工藝:保證焊縫成形良好,不產生任何應力集中或點蝕的缺陷,如咬邊等;采取合理的焊接順序,降低焊接殘余應力水平;(4)消除應力處理:焊后熱處理,如焊后完全退火或退火;在難以實施熱處理時采用焊后錘擊或噴丸等。(5)生產管理措施:介質中雜質的控制,如液氨介質中的O2、N2、H2O等;液化石油氣中的H2S;氯化物溶液中的O2、Fe3+、Cr6+等;防蝕處理:如涂層、襯里或陰極保護等;添加緩蝕劑。

            4、焊縫金屬的低溫脆化:對于奧氏體不銹鋼焊接接頭,在低溫使用時,焊縫金屬的塑韌性是關鍵問題。此時,焊縫組織中的鐵素體的存在總是惡化低溫韌性。

            防止措施:通過選用純奧氏體焊材和調整焊接工藝獲得單一的奧氏體焊縫。

            5、焊接接頭的σ相脆化:焊件在經受一定時間的高溫加熱后會在焊縫中析出一種脆性的σ相,導致整個接頭脆化,塑性和韌性顯著下降。σ相的析出溫度范圍650-850℃。在高溫加熱過程中,σ相主要由鐵素體轉變而成。加熱時間越長,σ相析出越多。

            防止措施:(1)限制焊縫金屬中的鐵素體含量(小于15%);采用超合金化焊接材料,即高焊材。(2)采用小規范,以減小焊縫金屬在高溫下的停留時間;(3)對已析出的σ相在條件允許時進行固溶處理,使σ相溶入奧氏體。

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