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)素體不銹鋼管在(zai)(zai)室溫(wen)時(shi)韌性較(jiao)低(di),焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)時(shi)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)易形(xing)成(cheng)高溫(wen)脆(cui)化(hua),在(zai)(zai)一(yi)(yi)定條件下(xia)可能產生裂(lie)紋。通過(guo)預(yu)熱,使焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)處(chu)于富有韌性的(de)(de)(de)狀態下(xia)施焊(han)(han)(han)(han),能有效地防止裂(lie)紋的(de)(de)(de)產生;但是,焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)時(shi)的(de)(de)(de)熱循環又(you)會使焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)近(jin)縫區的(de)(de)(de)晶粒急(ji)劇長大粗(cu)化(hua),從而引起脆(cui)化(hua)。為此,預(yu)熱溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)選擇(ze)要慎(shen)重,一(yi)(yi)般控制在(zai)(zai)100~150℃,目的(de)(de)(de)在(zai)(zai)于使被(bei)焊(han)(han)(han)(han)材(cai)料處(chu)于韌性較(jiao)好(hao)的(de)(de)(de)狀態和降低(di)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)應力。隨著母材(cai)金屬中含(han)鉻量的(de)(de)(de)提高,預(yu)熱溫(wen)度(du)可相應提高。預(yu)熱溫(wen)度(du)過(guo)高,又(you)會使焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)過(guo)熱而脆(cui)硬。


 2. 焊接(jie)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(yi)焊(han)前預熱(re)(re)或焊(han)后進行(xing)熱(re)(re)處(chu)(chu)理的(de)焊(han)接(jie)(jie)構(gou)件,可選用(yong)與母材(cai)金屬化學成(cheng)分相同的(de)焊(han)接(jie)(jie)材(cai)料(liao)(liao);對于不允許預熱(re)(re)或焊(han)后不能進行(xing)熱(re)(re)處(chu)(chu)理的(de)焊(han)接(jie)(jie)構(gou)件,應選用(yong)奧氏體不銹鋼焊(han)接(jie)(jie)材(cai)料(liao)(liao),以(yi)保證焊(han)縫(feng)具有良好的(de)塑性和(he)韌性。


   當(dang)采用同質(zhi)的焊接材料時,接頭的耐腐蝕性能與(yu)鐵素體母材接近,但焊縫金(jin)屬晶粒(li)為粗大的鐵素體組(zu)織,韌性很差。須(xu)通過焊后(hou)熱處理(li),使焊接接頭的塑性得到改善(shan),韌性略(lve)有(you)提高。


3. 475℃脆性的防止


   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(yi)旦出現475℃脆性,可以(yi)在600℃以(yi)上(shang)溫度短(duan)時(shi)間加熱(re),再以(yi)較快的速度冷卻(que),給予(yu)消(xiao)除。


4. 焊(han)后(hou)熱處(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


   在焊接過程中,應采用小的(de)熱(re)輸人(ren)進行施(shi)焊,以減少高溫脆化(hua)和(he)475℃脆性的(de)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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