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


   鐵(tie)素體(ti)不銹鋼管(guan)在室溫(wen)時韌性較低,焊(han)接(jie)(jie)時焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)易形成高溫(wen)脆(cui)化(hua),在一定(ding)條件下可能產生裂紋。通過預熱(re)(re),使焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)處(chu)于(yu)(yu)富有韌性的(de)狀態下施(shi)焊(han),能有效(xiao)地防止裂紋的(de)產生;但是(shi),焊(han)接(jie)(jie)時的(de)熱(re)(re)循環(huan)又(you)會(hui)使焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)近縫區的(de)晶粒急(ji)劇長(chang)大粗化(hua),從(cong)而引起脆(cui)化(hua)。為(wei)此(ci),預熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)的(de)選擇要(yao)慎(shen)重,一般控制在100~150℃,目的(de)在于(yu)(yu)使被(bei)焊(han)材(cai)料處(chu)于(yu)(yu)韌性較好的(de)狀態和降低焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)的(de)應力。隨著母材(cai)金屬(shu)中(zhong)含鉻量的(de)提(ti)高,預熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)可相應提(ti)高。預熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)過高,又(you)會(hui)使焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)過熱(re)(re)而脆(cui)硬。


 2. 焊接材料(liao)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(ke)以焊(han)(han)前預(yu)熱(re)(re)(re)或焊(han)(han)后(hou)進行熱(re)(re)(re)處(chu)(chu)理(li)的(de)焊(han)(han)接(jie)構件(jian),可(ke)選(xuan)用(yong)(yong)與母材金屬化(hua)學(xue)成分相同的(de)焊(han)(han)接(jie)材料;對于(yu)不允(yun)許預(yu)熱(re)(re)(re)或焊(han)(han)后(hou)不能進行熱(re)(re)(re)處(chu)(chu)理(li)的(de)焊(han)(han)接(jie)構件(jian),應選(xuan)用(yong)(yong)奧氏體不銹鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)材料,以保證焊(han)(han)縫具有(you)良(liang)好的(de)塑性和(he)韌性。


   當采用同質的(de)焊(han)接(jie)材(cai)料(liao)時,接(jie)頭的(de)耐(nai)腐蝕性(xing)能與鐵(tie)素體母材(cai)接(jie)近,但(dan)焊(han)縫金屬晶粒為(wei)粗大的(de)鐵(tie)素體組織,韌(ren)性(xing)很差。須通過(guo)焊(han)后熱處(chu)理,使焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)塑性(xing)得到改善,韌(ren)性(xing)略有(you)提高。


3. 475℃脆性的(de)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(dan)出現475℃脆性,可以在600℃以上溫(wen)度短時(shi)間(jian)加熱,再以較(jiao)快的(de)速度冷(leng)卻(que),給予消除。


4. 焊(han)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. 熱輸入


   在焊(han)接過程中,應采用(yong)小的熱輸人進行施焊(han),以減少高溫脆化(hua)和(he)475℃脆性的影響。


  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(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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