不鏽鋼管焊接裂
文章來源： 發布時間：：2018-03-22 點擊量：46311
不鏽鋼管焊接裂
不鏽鋼管是指主加元素Cr高於12%,能使鋼處於鈍化狀況、又具有不鏽鋼特性的鋼。不鏽鋼依據其顯微安排分為鐵素體型、馬氏體型、奧氏體型、奧氏體+鐵素體型和沉積硬化型不鏽鋼。奧氏體不鏽鋼通常在常溫下的安排為純奧氏體,也有一些為奧氏體+少數鐵素體,這種少數鐵素體有助於避免熱裂紋。
一、奧氏體不鏽鋼的焊接特色:
1、簡單呈現熱裂紋。
避免辦法:
(1)盡量使焊縫金屬呈雙相安排,鐵素體的含量操控在3-5%以下。因為鐵素體能很多溶解有害的S、P雜質。
（2）盡量選用堿性藥皮的優質焊條,以約束焊縫金屬中S、P、C等的含量。
2、晶間腐蝕:依據貧鉻理論,焊縫和熱影響區在加熱到450-850℃敏化溫度區時在晶界上分出碳化鉻,構成貧鉻的晶界,不足以反抗腐蝕的程度。
避免辦法:
（1）選用低碳或超低碳的焊材,如A002等;選用含鈦、铌等安穩化元素的焊條,如A137、A132等。
（2）由焊絲或焊條向焊縫熔入一定量的鐵素體構成元素,使焊縫金屬成為奧氏體+鐵素體的雙相安排,(鐵素體一般操控在4-12%)。
（3）削減焊接熔池過熱,選用較小的焊接電流和較快的焊接速度,加速冷卻速度。
（4）對耐晶間腐蝕功能要求很高的焊件進行焊後安穩化退火處理
3、應力腐蝕開裂:應力腐蝕開裂是焊接接頭在特定腐蝕環境下受拉伸應力作用時所發生的延遲開裂現象。奧氏體不鏽鋼焊接接頭的應力腐蝕開裂是焊接接頭比較嚴重的失效形式,表現為無塑性變形的脆性損壞。
應力腐蝕開裂避免辦法:
(1)合理製定成形加工和拚裝工藝,盡可能減小冷作變形度,避免強製拚裝,避免拚裝過程中構成各種傷痕(各種拚裝傷痕及電弧灼痕都會成為SCC的裂源,易構成腐蝕坑)。
(2)合理挑選焊材:焊縫與母材應有傑出的匹配,不發生任何不良安排,如晶粒粗化及硬脆馬氏體等;
(3)采納適宜的焊接工藝:確保焊縫成形傑出,不發生任何應力會集或點蝕的缺點,如咬邊等;采納合理的焊接次序,下降焊接剩餘應力水平;
(4)消除應力處理:焊後熱處理,如焊後完全退火或退火;在難以施行熱處理時選用焊後錘擊或噴丸等。
(5)生產管理辦法:介質中雜質的操控,如液氨介質中的O2、N2、H2O等;液化石油氣中的H2S;氯化物溶液中的O2、Fe3+、Cr6+等;防蝕處理:如塗層、麵料或陰極保護等;添加緩蝕劑。
4、焊縫金屬的低溫脆化:關於奧氏體不鏽鋼焊接接頭,在低溫運用時,焊縫金屬的塑耐性是關鍵問題。此刻,焊縫安排中的鐵素體的存在總是惡化低溫耐性。
避免辦法:
經過選用純奧氏體焊材和調整焊接工藝獲得單一的奧氏體焊縫。
5、焊接接頭的σ相脆化:焊件在經受一定時刻的高溫加熱後會在焊縫中分出一種脆性的σ相,導致整個接頭脆化,塑性和耐性明顯下降。σ相的分出溫度規模650-850℃。在高溫加熱過程中,σ相首要由鐵素體轉變而成。加熱時刻越長,σ相分出越多。
避免辦法:
(1)約束焊縫金屬中的鐵素體含量(小於15%);選用超合金化焊接資料,即高鎳焊材。
(2)選用小規範,以減小焊縫金屬在高溫下的停留時刻;
(3)對已分出的σ相在條件答應時進行固溶處理,使σ相溶入奧氏體。
二、奧氏體不鏽鋼的焊條選用關鍵:
不鏽鋼首要用於耐腐蝕,但也用作耐熱鋼和低溫鋼。因而,在焊接不鏽鋼時,焊條的功能有必要與不鏽鋼管的用處相符。不鏽鋼焊條有必要依據母材和作業條件(包含作業溫度和觸摸介質等)來選用。
1、一般來說,焊條的選用可參照母材的原料,選用與母材成分相同或附近的焊條。如:A102對應0Cr19Ni9;A137對應1Cr18Ni9Ti。
2、因為碳含量對不鏽鋼的抗腐蝕功能有很大的影響,因而,一般選用熔敷金屬含碳量不高於母材的不鏽鋼焊條。如316L有必要選用A022焊條。
3、奧氏體不鏽鋼的焊縫金屬應確保力學功能。可經過焊接工藝鑒定進行驗證。
4、關於在高溫作業的耐熱不鏽鋼(奧氏體耐熱鋼),所選用的焊條首要應能滿意焊縫金屬的抗熱裂功能和焊接接頭的高溫功能。
(1)對Cr/Ni≥1的奧氏體耐熱鋼,如1Cr18Ni9Ti等,一般均選用奧氏體-鐵素體不鏽鋼焊條,以焊縫金屬中含2-5%鐵素體為宜。鐵素體含量過低時,焊縫金屬抗裂性差;若過高,則在高溫長期運用或熱處理時易構成σ脆化相,構成裂紋。如A002、A102、A137。
在某些特殊的運用場合,可能要求選用全奧氏體的焊縫金屬時,可選用比方A402、A407焊條等。
(2)對Cr/Ni<1的安穩型奧氏體耐熱鋼,如Cr16Ni25Mo6等,一般應在確保焊縫金屬具有與母材化學成分大致附近的一起,添加焊縫金屬中Mo、W、Mn等元素的含量,使得在確保焊縫金屬熱強性的一起,進步焊縫的抗裂性。如選用A502、A507。
5、關於在各種腐蝕介質中作業的耐蝕不鏽鋼,則應按介質和作業溫度來挑選焊條,並確保其耐腐蝕功能(做焊接接頭的腐蝕功能試驗)。
(1)關於作業溫度在300℃以上、有較強腐蝕性的介質,須選用含有Ti或Nb安穩化元素或超低碳不鏽鋼焊條。如A137或A002等。
(2)關於含有稀硫酸或鹽酸的介質,常選用含Mo或含Mo和Cu的不鏽鋼焊條如:A032、A052等。
(3)作業,腐蝕性弱或僅為避免鏽蝕汙染的設備,方可選用不含Ti或Nb的不鏽鋼焊條。
為確保焊縫金屬的耐應力腐蝕才幹,選用超合金化的焊材,即焊縫金屬中的耐蝕合金元素(Cr、Mo、Ni等)含量高於母材。如選用00Cr18Ni12Mo2類型的焊接資料(如A022)焊接00Cr19Ni10焊件。
6、關於在低溫條件下作業的奧氏體不鏽鋼,應確保焊接接頭在運用溫度的低溫衝擊耐性,故選用純奧氏體焊條。如A402、A407。
7、也可選用鎳基合金焊條。如選用Mo達9%的鎳基焊材焊接Mo6型超級奧氏體不鏽鋼。
8、焊條藥皮類型的挑選:
(1)因為雙相奧氏體鋼焊縫金屬自身含有一定量的鐵素體,具有傑出的塑性和耐性,從焊縫金屬抗裂性角度進行比較,堿性藥皮與鈦鈣型藥皮焊條的不同不像碳鋼焊條那樣明顯。因而在實踐運用中,從焊接工藝功能方麵著眼較多,大都選用藥皮類型代號為17或16的焊條(如A102A、A102、A132等)。
(2)隻要在結構剛性很大或焊縫金屬抗裂性較差(如某些馬氏體鉻不鏽鋼、純奧氏體安排的鉻鎳不鏽鋼等)時,才 考慮選用藥皮代號為15的堿性藥皮不鏽鋼焊條(如A107、A407等)。
綜上所述,奧氏體不鏽鋼的焊接是有其共同特色的,奧氏體不鏽鋼的焊接時焊條選用特別值得注意,隻要這樣才幹到達針對不同資料施行不同的焊接辦法和不同資料的焊條,不鏽鋼焊條有必要依據母材和作業條件(包含作業溫度和觸摸介質等)來選用。這樣才有可能能到達所預期的焊接質量。http://www.modelography.net
不鏽鋼管是指主加元素Cr高於12%,能使鋼處於鈍化狀況、又具有不鏽鋼特性的鋼。不鏽鋼依據其顯微安排分為鐵素體型、馬氏體型、奧氏體型、奧氏體+鐵素體型和沉積硬化型不鏽鋼。奧氏體不鏽鋼通常在常溫下的安排為純奧氏體,也有一些為奧氏體+少數鐵素體,這種少數鐵素體有助於避免熱裂紋。
一、奧氏體不鏽鋼的焊接特色:
1、簡單呈現熱裂紋。
避免辦法:
(1)盡量使焊縫金屬呈雙相安排,鐵素體的含量操控在3-5%以下。因為鐵素體能很多溶解有害的S、P雜質。
（2）盡量選用堿性藥皮的優質焊條,以約束焊縫金屬中S、P、C等的含量。
2、晶間腐蝕:依據貧鉻理論,焊縫和熱影響區在加熱到450-850℃敏化溫度區時在晶界上分出碳化鉻,構成貧鉻的晶界,不足以反抗腐蝕的程度。
避免辦法:
（1）選用低碳或超低碳的焊材,如A002等;選用含鈦、铌等安穩化元素的焊條,如A137、A132等。
（2）由焊絲或焊條向焊縫熔入一定量的鐵素體構成元素,使焊縫金屬成為奧氏體+鐵素體的雙相安排,(鐵素體一般操控在4-12%)。
（3）削減焊接熔池過熱,選用較小的焊接電流和較快的焊接速度,加速冷卻速度。
（4）對耐晶間腐蝕功能要求很高的焊件進行焊後安穩化退火處理
3、應力腐蝕開裂:應力腐蝕開裂是焊接接頭在特定腐蝕環境下受拉伸應力作用時所發生的延遲開裂現象。奧氏體不鏽鋼焊接接頭的應力腐蝕開裂是焊接接頭比較嚴重的失效形式,表現為無塑性變形的脆性損壞。
應力腐蝕開裂避免辦法:
(1)合理製定成形加工和拚裝工藝,盡可能減小冷作變形度,避免強製拚裝,避免拚裝過程中構成各種傷痕(各種拚裝傷痕及電弧灼痕都會成為SCC的裂源,易構成腐蝕坑)。
(2)合理挑選焊材:焊縫與母材應有傑出的匹配,不發生任何不良安排,如晶粒粗化及硬脆馬氏體等;
(3)采納適宜的焊接工藝:確保焊縫成形傑出,不發生任何應力會集或點蝕的缺點,如咬邊等;采納合理的焊接次序,下降焊接剩餘應力水平;
(4)消除應力處理:焊後熱處理,如焊後完全退火或退火;在難以施行熱處理時選用焊後錘擊或噴丸等。
(5)生產管理辦法:介質中雜質的操控,如液氨介質中的O2、N2、H2O等;液化石油氣中的H2S;氯化物溶液中的O2、Fe3+、Cr6+等;防蝕處理:如塗層、麵料或陰極保護等;添加緩蝕劑。
4、焊縫金屬的低溫脆化:關於奧氏體不鏽鋼焊接接頭,在低溫運用時,焊縫金屬的塑耐性是關鍵問題。此刻,焊縫安排中的鐵素體的存在總是惡化低溫耐性。
避免辦法:
經過選用純奧氏體焊材和調整焊接工藝獲得單一的奧氏體焊縫。
5、焊接接頭的σ相脆化:焊件在經受一定時刻的高溫加熱後會在焊縫中分出一種脆性的σ相,導致整個接頭脆化,塑性和耐性明顯下降。σ相的分出溫度規模650-850℃。在高溫加熱過程中,σ相首要由鐵素體轉變而成。加熱時刻越長,σ相分出越多。
避免辦法:
(1)約束焊縫金屬中的鐵素體含量(小於15%);選用超合金化焊接資料,即高鎳焊材。
(2)選用小規範,以減小焊縫金屬在高溫下的停留時刻;
(3)對已分出的σ相在條件答應時進行固溶處理,使σ相溶入奧氏體。
二、奧氏體不鏽鋼的焊條選用關鍵:
不鏽鋼首要用於耐腐蝕,但也用作耐熱鋼和低溫鋼。因而,在焊接不鏽鋼時,焊條的功能有必要與不鏽鋼管的用處相符。不鏽鋼焊條有必要依據母材和作業條件(包含作業溫度和觸摸介質等)來選用。
1、一般來說,焊條的選用可參照母材的原料,選用與母材成分相同或附近的焊條。如:A102對應0Cr19Ni9;A137對應1Cr18Ni9Ti。
2、因為碳含量對不鏽鋼的抗腐蝕功能有很大的影響,因而,一般選用熔敷金屬含碳量不高於母材的不鏽鋼焊條。如316L有必要選用A022焊條。
3、奧氏體不鏽鋼的焊縫金屬應確保力學功能。可經過焊接工藝鑒定進行驗證。
4、關於在高溫作業的耐熱不鏽鋼(奧氏體耐熱鋼),所選用的焊條首要應能滿意焊縫金屬的抗熱裂功能和焊接接頭的高溫功能。
(1)對Cr/Ni≥1的奧氏體耐熱鋼,如1Cr18Ni9Ti等,一般均選用奧氏體-鐵素體不鏽鋼焊條,以焊縫金屬中含2-5%鐵素體為宜。鐵素體含量過低時,焊縫金屬抗裂性差;若過高,則在高溫長期運用或熱處理時易構成σ脆化相,構成裂紋。如A002、A102、A137。
在某些特殊的運用場合,可能要求選用全奧氏體的焊縫金屬時,可選用比方A402、A407焊條等。
(2)對Cr/Ni<1的安穩型奧氏體耐熱鋼,如Cr16Ni25Mo6等,一般應在確保焊縫金屬具有與母材化學成分大致附近的一起,添加焊縫金屬中Mo、W、Mn等元素的含量,使得在確保焊縫金屬熱強性的一起,進步焊縫的抗裂性。如選用A502、A507。
5、關於在各種腐蝕介質中作業的耐蝕不鏽鋼,則應按介質和作業溫度來挑選焊條,並確保其耐腐蝕功能(做焊接接頭的腐蝕功能試驗)。
(1)關於作業溫度在300℃以上、有較強腐蝕性的介質,須選用含有Ti或Nb安穩化元素或超低碳不鏽鋼焊條。如A137或A002等。
(2)關於含有稀硫酸或鹽酸的介質,常選用含Mo或含Mo和Cu的不鏽鋼焊條如:A032、A052等。
(3)作業,腐蝕性弱或僅為避免鏽蝕汙染的設備,方可選用不含Ti或Nb的不鏽鋼焊條。
為確保焊縫金屬的耐應力腐蝕才幹,選用超合金化的焊材,即焊縫金屬中的耐蝕合金元素(Cr、Mo、Ni等)含量高於母材。如選用00Cr18Ni12Mo2類型的焊接資料(如A022)焊接00Cr19Ni10焊件。
6、關於在低溫條件下作業的奧氏體不鏽鋼,應確保焊接接頭在運用溫度的低溫衝擊耐性,故選用純奧氏體焊條。如A402、A407。
7、也可選用鎳基合金焊條。如選用Mo達9%的鎳基焊材焊接Mo6型超級奧氏體不鏽鋼。
8、焊條藥皮類型的挑選:
(1)因為雙相奧氏體鋼焊縫金屬自身含有一定量的鐵素體,具有傑出的塑性和耐性,從焊縫金屬抗裂性角度進行比較,堿性藥皮與鈦鈣型藥皮焊條的不同不像碳鋼焊條那樣明顯。因而在實踐運用中,從焊接工藝功能方麵著眼較多,大都選用藥皮類型代號為17或16的焊條(如A102A、A102、A132等)。
(2)隻要在結構剛性很大或焊縫金屬抗裂性較差(如某些馬氏體鉻不鏽鋼、純奧氏體安排的鉻鎳不鏽鋼等)時,才 考慮選用藥皮代號為15的堿性藥皮不鏽鋼焊條(如A107、A407等)。
綜上所述,奧氏體不鏽鋼的焊接是有其共同特色的,奧氏體不鏽鋼的焊接時焊條選用特別值得注意,隻要這樣才幹到達針對不同資料施行不同的焊接辦法和不同資料的焊條,不鏽鋼焊條有必要依據母材和作業條件(包含作業溫度和觸摸介質等)來選用。這樣才有可能能到達所預期的焊接質量。http://www.modelography.net
