不銹鋼管焊縫中的鐵素體起著極其重要的作用,特別是奧氏體不銹鋼和鐵素體-奧氏體雙相不(bu)銹鋼的焊縫組織。奧氏體不銹鋼焊縫中,常常需要形成一定量的鐵素體(通常是4%~12%)以防止焊縫產生凝固裂紋。雙相鋼中的鐵素體對提高耐蝕性特別是耐應力腐蝕破裂和耐孔蝕是至關重要的。而在雙相不銹鋼焊縫中又必須限制過多的鐵素體(>70%),以保持焊縫金屬具有足夠需要的塑韌性和耐蝕性。因此在這兩種情況下,都要嚴格控制鐵素體量。而某些在低溫環境及特殊腐蝕介質中使用的奧氏體鋼焊縫中的鐵素體要求盡量降低。現在已經把焊接時快速冷卻形成的香蕉視頻app下載蘋果版:不銹鋼管焊縫組織與合金元素的鉻當量(Creq)和鎳當量(Nieq)值的關系圖:Schaeffler圖、Delong圖和 WRC圖,用做不同情況下預言焊縫組織、設計焊材成分和根據焊縫化學成分分析結果評定焊縫質量的重要依據。各組織圖的鉻、鎳當量計算公式列于表1-2中。
Schaeffler圖(圖1-3)是最早的焊縫組(zu)織圖,它適用(yong)于常規的不(bu)銹鋼管焊后自然狀態的焊縫,其精確度為±4%。
Delong 圖(圖1-4)是在Schaeffler圖的基礎上改進的,此圖加入了奧氏體形成元素N2的作用,更適合于氣體保護焊及含氮或控氮不銹鋼的焊縫組織。Delong圖還進一步改進了估算鐵素體含量的精確度(2%),特別是對含有比正常氮含量高的熔敷金屬。Delong圖以鐵素體序數(FN)表示焊縫的鐵素體量,FN最大到18FN,不能滿足不斷發展的要求,特別是高鐵素體的雙相鋼及其焊縫組織的要求。
WRC(1992)圖(圖1-5)以鐵素體序數(shu)FN表(biao)示(shi)鐵素體含量,此圖是最新的(de)估算鐵素體的(de)(de)組(zu)織圖,該(gai)圖已把FN擴大到100FN(相當(dang)80%的(de)(de)鐵素(su)(su)(su)體)被認(ren)為適合于(yu)判斷300系(xi)列奧氏體及雙(shuang)相不銹鋼焊(han)(han)縫組(zu)織中(zhong)的(de)(de)鐵素(su)(su)(su)體含量。Schaeffler、Delong、WRC圖是歷年來根(gen)據(ju)焊(han)(han)縫金屬的(de)(de)奧氏體形成元素(su)(su)(su)碳、氮、錳、鎳,以及鐵素(su)(su)(su)體形成元素(su)(su)(su)鉻(ge)、鉬、硅、鈮等對形成鐵素(su)(su)(su)體的(de)(de)作用,計(ji)算鎳、鉻(ge)當(dang)量,繪制(zhi)相應的(de)(de)組(zu)織圖,這(zhe)些圖是在不同時期考慮了不同化學(xue)元素(su)(su)(su)的(de)(de)影響繪制(zhi)的(de)(de),各有其特點,使用時應加以注意。
在奧氏體及雙相不(bu)銹鋼焊接結構中,焊縫中的鐵素體的控制,根據使用條(tiao)件,大致有以下(xia)界限,以FN表示:
①. 要(yao)求無(wu)磁性的 ≤0.1FN
②. 特(te)別(bie)腐蝕(shi)要求(qiu)的(de)(如尿素級焊材)及使用于-150℃以(yi)下的(de)環(huan)境 ≤0.5FN
③. 一般(ban)使用,非(fei)穩定化焊縫金(jin)屬 -150 ~ +150℃ 4~12FN
④. 一般使(shi)用(yong),穩定(ding)化焊(han)縫-150 ~ +150℃ 6~15FN
⑤. 在σ相形(xing)成溫(wen)度(du)范圍(wei),540~900℃ 3~8FN
⑥. 鐵素體(ti)-奧氏(shi)體(ti)雙相及超(chao)級雙相不(bu)銹鋼焊(han)縫(feng) 30~70FN