為了克服普通純度高鉻鐵素體型不銹鋼(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(re)


   鐵(tie)素體不(bu)銹鋼管在室溫時(shi)韌性(xing)(xing)較(jiao)低,焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)易形成高(gao)溫脆(cui)化,在一(yi)定條件下可能產(chan)生(sheng)裂紋(wen)。通過預(yu)熱(re)(re),使(shi)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)處于富(fu)有韌性(xing)(xing)的(de)(de)狀態下施焊(han)(han),能有效地防(fang)止(zhi)裂紋(wen)的(de)(de)產(chan)生(sheng);但是,焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi)的(de)(de)熱(re)(re)循(xun)環又會(hui)使(shi)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)近縫區的(de)(de)晶(jing)粒急劇長大(da)粗化,從而(er)引起脆(cui)化。為此(ci),預(yu)熱(re)(re)溫度(du)的(de)(de)選擇(ze)要(yao)慎(shen)重(zhong),一(yi)般控(kong)制(zhi)在100~150℃,目的(de)(de)在于使(shi)被焊(han)(han)材料處于韌性(xing)(xing)較(jiao)好的(de)(de)狀態和降(jiang)低焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)應力(li)。隨著母(mu)材金屬中含鉻量(liang)的(de)(de)提高(gao),預(yu)熱(re)(re)溫度(du)可相(xiang)應提高(gao)。預(yu)熱(re)(re)溫度(du)過高(gao),又會(hui)使(shi)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)過熱(re)(re)而(er)脆(cui)硬。


 2. 焊接材料的選擇


   最好選用含有Ti、Nb穩定化元素的高純鐵素體不銹鋼焊接材料,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)前預(yu)熱或焊(han)后進行熱處(chu)理(li)的焊(han)接(jie)構件(jian),可選用與母(mu)材(cai)(cai)金屬(shu)化學(xue)成分相同的焊(han)接(jie)材(cai)(cai)料(liao);對于不允許預(yu)熱或焊(han)后不能(neng)進行熱處(chu)理(li)的焊(han)接(jie)構件(jian),應選用奧氏體不銹鋼(gang)焊(han)接(jie)材(cai)(cai)料(liao),以保(bao)證(zheng)焊(han)縫具有良(liang)好(hao)的塑性和韌(ren)性。


   當采用同(tong)質的焊接(jie)(jie)(jie)材料(liao)時,接(jie)(jie)(jie)頭的耐腐蝕性能與鐵素體(ti)母材接(jie)(jie)(jie)近,但焊縫金屬晶粒為(wei)粗大的鐵素體(ti)組織,韌(ren)性很差。須通過焊后熱處理(li),使焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的塑性得到改善,韌(ren)性略有提(ti)高。


3. 475℃脆(cui)性的防止


   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(chu)現475℃脆性,可以(yi)在600℃以(yi)上溫(wen)度短時(shi)間加(jia)熱(re),再以(yi)較快的速度冷卻,給予(yu)消除。


4. 焊后熱處理


   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(shu)入


   在焊接(jie)過程中,應采(cai)用小的熱輸人進行施焊,以減少高溫脆(cui)化和475℃脆(cui)性的影響(xiang)。


  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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