為了克服普通純度高鉻鐵素體型不銹鋼管(guan)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(su)體不銹鋼(gang)管在(zai)室(shi)溫時韌(ren)性(xing)(xing)較(jiao)低,焊(han)接(jie)(jie)時焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭易形(xing)成高溫脆(cui)化,在(zai)一(yi)定條(tiao)件下(xia)可能(neng)產生(sheng)裂(lie)紋(wen)(wen)。通(tong)過(guo)(guo)預熱(re),使(shi)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭處(chu)于(yu)富有(you)韌(ren)性(xing)(xing)的(de)(de)狀態下(xia)施(shi)焊(han),能(neng)有(you)效地(di)防(fang)止裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)產生(sheng);但是(shi),焊(han)接(jie)(jie)時的(de)(de)熱(re)循環又(you)會使(shi)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭近(jin)縫區的(de)(de)晶粒急劇(ju)長大粗化,從而(er)引起脆(cui)化。為此,預熱(re)溫度(du)的(de)(de)選擇要慎(shen)重,一(yi)般控制在(zai)100~150℃,目的(de)(de)在(zai)于(yu)使(shi)被焊(han)材料處(chu)于(yu)韌(ren)性(xing)(xing)較(jiao)好的(de)(de)狀態和降低焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)(de)應力。隨(sui)著母材金屬中含(han)鉻量(liang)的(de)(de)提高,預熱(re)溫度(du)可相(xiang)應提高。預熱(re)溫度(du)過(guo)(guo)高,又(you)會使(shi)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭過(guo)(guo)熱(re)而(er)脆(cui)硬。


 2. 焊接材料的(de)選擇


   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)焊(han)前預熱(re)或焊(han)后(hou)進行熱(re)處理的(de)(de)焊(han)接(jie)構件,可選(xuan)用與母(mu)材金屬化(hua)學成分相同的(de)(de)焊(han)接(jie)材料;對于不(bu)允許預熱(re)或焊(han)后(hou)不(bu)能進行熱(re)處理的(de)(de)焊(han)接(jie)構件,應選(xuan)用奧(ao)氏體不(bu)銹鋼焊(han)接(jie)材料,以(yi)保證(zheng)焊(han)縫具有良好的(de)(de)塑性(xing)和(he)韌性(xing)。


   當采用同質(zhi)的(de)焊接材料(liao)時,接頭的(de)耐腐蝕(shi)性(xing)能與鐵素(su)體(ti)母(mu)材接近,但焊縫金(jin)屬晶粒為(wei)粗大(da)的(de)鐵素(su)體(ti)組織,韌(ren)性(xing)很差。須通過焊后熱處理,使焊接接頭的(de)塑(su)性(xing)得到(dao)改善,韌(ren)性(xing)略有提(ti)高(gao)。


3. 475℃脆性的(de)防止(zhi)


   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(yi)旦(dan)出現475℃脆(cui)性(xing),可以在600℃以上溫(wen)度短時間加熱,再以較快的速度冷卻,給予消(xiao)除。


4. 焊后熱處理


   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(re)輸入


   在焊接過程中,應(ying)采用小(xiao)的熱輸人(ren)進行施焊,以減少高溫(wen)脆化和475℃脆性(xing)的影(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(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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