為了克服普通純度高鉻鐵素體型不(bu)銹鋼(gang)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


   鐵素體不銹鋼(gang)管在(zai)室溫時(shi)韌性(xing)較(jiao)低(di),焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)易(yi)形成高(gao)(gao)溫脆化,在(zai)一(yi)定條件下可(ke)(ke)能產(chan)生裂紋(wen)。通過(guo)預(yu)(yu)熱(re)(re),使(shi)(shi)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)處(chu)于(yu)富有韌性(xing)的(de)(de)(de)(de)狀態(tai)下施(shi)焊(han)(han),能有效地防止裂紋(wen)的(de)(de)(de)(de)產(chan)生;但是(shi),焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)循環又會使(shi)(shi)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)近(jin)縫區的(de)(de)(de)(de)晶粒急劇長大粗化,從而(er)引起脆化。為此,預(yu)(yu)熱(re)(re)溫度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)選擇要慎重,一(yi)般(ban)控(kong)制在(zai)100~150℃,目的(de)(de)(de)(de)在(zai)于(yu)使(shi)(shi)被焊(han)(han)材(cai)料處(chu)于(yu)韌性(xing)較(jiao)好的(de)(de)(de)(de)狀態(tai)和降(jiang)低(di)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)的(de)(de)(de)(de)應力。隨著母材(cai)金屬(shu)中含鉻量的(de)(de)(de)(de)提高(gao)(gao),預(yu)(yu)熱(re)(re)溫度(du)(du)可(ke)(ke)相應提高(gao)(gao)。預(yu)(yu)熱(re)(re)溫度(du)(du)過(guo)高(gao)(gao),又會使(shi)(shi)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)過(guo)熱(re)(re)而(er)脆硬。


 2. 焊接材料的選(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(yi)(yi)焊前(qian)預熱(re)或焊后進(jin)行熱(re)處(chu)理的(de)焊接(jie)構件,可選用與(yu)母(mu)材金屬化學成分相同的(de)焊接(jie)材料;對(dui)于(yu)不允許預熱(re)或焊后不能進(jin)行熱(re)處(chu)理的(de)焊接(jie)構件,應選用奧(ao)氏體不銹鋼焊接(jie)材料,以(yi)(yi)保(bao)證焊縫具(ju)有良好(hao)的(de)塑性(xing)和(he)韌性(xing)。


   當采用同質的(de)(de)(de)焊接(jie)材料時,接(jie)頭的(de)(de)(de)耐腐蝕性(xing)能與鐵(tie)素(su)(su)體母材接(jie)近(jin),但焊縫金(jin)屬晶(jing)粒為粗大的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體組(zu)織(zhi),韌(ren)性(xing)很差。須通過焊后熱(re)處理,使焊接(jie)接(jie)頭的(de)(de)(de)塑性(xing)得(de)到改善,韌(ren)性(xing)略有提高。


3. 475℃脆性的防止


   475℃脆性是高鉻鐵素體不銹鋼管(guan)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(xian)475℃脆(cui)性,可以在(zai)600℃以上溫度短(duan)時(shi)間加(jia)熱,再(zai)以較(jiao)快的(de)速度冷卻,給予消除。


4. 焊后熱(re)處(chu)理


   對于同質材料焊成的鐵素體不銹鋼焊接接頭,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(jie)過程中,應采用小的(de)熱輸人(ren)進行施焊,以減少高溫(wen)脆化(hua)和475℃脆性的(de)影(ying)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接材料,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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