為了克服普通純度高鉻鐵素體型不銹(xiu)鋼管在焊接過程中出現的晶間腐蝕和焊接接頭脆化而引起的冷裂紋,在焊接工藝上應采取以下措施:


1. 預熱


   鐵素體不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)在室溫(wen)時(shi)韌(ren)性較(jiao)(jiao)低(di),焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭易形成(cheng)高(gao)溫(wen)脆(cui)化,在一定條件(jian)下可能(neng)產(chan)生裂紋。通(tong)過預(yu)熱(re),使(shi)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭處(chu)于(yu)富有(you)韌(ren)性的(de)(de)(de)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)下施(shi)焊(han)(han),能(neng)有(you)效地(di)防止裂紋的(de)(de)(de)產(chan)生;但是,焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi)的(de)(de)(de)熱(re)循(xun)環又會使(shi)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭近縫區的(de)(de)(de)晶粒急劇(ju)長(chang)大粗化,從而(er)(er)引起脆(cui)化。為此(ci),預(yu)熱(re)溫(wen)度的(de)(de)(de)選擇要(yao)慎重,一般控制在100~150℃,目的(de)(de)(de)在于(yu)使(shi)被焊(han)(han)材料處(chu)于(yu)韌(ren)性較(jiao)(jiao)好的(de)(de)(de)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)和降低(di)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)應(ying)力。隨著母材金屬中含鉻量(liang)的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高(gao),預(yu)熱(re)溫(wen)度可相(xiang)應(ying)提(ti)(ti)高(gao)。預(yu)熱(re)溫(wen)度過高(gao),又會使(shi)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭過熱(re)而(er)(er)脆(cui)硬(ying)。


 2. 焊接(jie)材料(liao)的選(xuan)擇


   最好選用含有Ti、Nb穩定化元素的高純鐵素體不銹鋼管(guan)焊接材料,以防止多層多道焊接時產生敏化,以及焊縫金屬吸收焊接氣氛中的C和N后造成晶間腐蝕。控制焊縫中 Ni、Cu和Mo的含量,防止Ni、Cu和Mo含量超過臨界值,接頭在氯離子介質中產生應力腐蝕。


   可以焊(han)(han)前預熱(re)或焊(han)(han)后進(jin)行熱(re)處理的焊(han)(han)接構件(jian),可選用與母材(cai)金(jin)屬化(hua)學(xue)成分相同的焊(han)(han)接材(cai)料(liao);對(dui)于不(bu)允許預熱(re)或焊(han)(han)后不(bu)能進(jin)行熱(re)處理的焊(han)(han)接構件(jian),應選用奧氏體不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)接材(cai)料(liao),以保證焊(han)(han)縫具(ju)有良好的塑性和韌性。


   當采用同質的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)材料時,接(jie)頭的(de)(de)(de)耐腐蝕(shi)性(xing)能與鐵素體母材接(jie)近,但焊(han)縫金(jin)屬晶(jing)粒為(wei)粗(cu)大的(de)(de)(de)鐵素體組織(zhi),韌性(xing)很差(cha)。須通過(guo)焊(han)后(hou)熱(re)處(chu)理,使焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)(de)塑性(xing)得到改善,韌性(xing)略有提(ti)高。


3. 475℃脆性的防止(zhi)


   475℃脆性是高鉻鐵素體不銹鋼焊接時的主要問題之一。焊接時采取小的熱輸入,窄道焊接并控制道間溫度,縮短鐵素體不銹鋼焊接接頭在這個溫度區間的停留時間,以防止475℃脆性的產生。


   一旦出現475℃脆性,可以在(zai)600℃以上溫度(du)短時間加熱,再以較快(kuai)的速度(du)冷卻,給予消(xiao)除。


4. 焊后熱處(chu)理


   對于同質材料焊成的鐵素體不銹鋼管(guan)焊接接頭,熱處理的目的是使焊接接頭組織均勻化,使過飽和碳和氮完全析出,鉻來得及補充到貧鉻區,以恢復其耐蝕性;同時也可改善焊接接頭的塑性,從而提高其塑性及耐蝕性。焊后熱處理溫度為750~800℃,是一般的回火溫度,實際上是空冷的退火處理。值得注意的是,退火后應快冷,以防止475℃脆性產生。


5. 熱輸入


   在焊接過(guo)程中,應采用小的(de)熱輸(shu)人(ren)進行施(shi)焊,以減少(shao)高溫脆化和475℃脆性的(de)影響。


  當選用的焊接材料與母材金屬的化學成分相當時,必須按上述工藝措施進行。如選用奧氏體不銹鋼焊(han)接(jie)材料,則可免除焊前預熱和焊后熱處理,但對于不含穩定化元素的鐵素體型不銹鋼焊接接頭來說,熱影響區的粗晶脆化和晶間腐蝕問題不會因填充材料改變而變化。奧氏體或奧氏體-鐵素體焊縫金屬基本上與鐵素體型不銹鋼母材等強度;但在某些腐蝕介質中,這種異質焊接接頭的耐蝕性可能低于同質的接頭。






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