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奥氏体不锈钢焊管焊缝周围

发布时间:2024-05-27 14:03:57

『壹』 42crm o 焊接出现裂缝什么原因

不锈钢是指主加元素Cr高于12%,能使钢处于钝化状态、又具有不锈钢特性的钢。不锈钢根据其显微组织分为铁素体型、马氏体型、奥氏体型、奥氏体+铁素体型和沉淀硬化型不锈钢。奥氏体不锈钢通常在常温下的组织为纯奥氏体,也有一些为奥氏体+少量铁素体,这种少量铁素体有助于防止热裂纹。
一、奥氏体不锈钢的焊接特点:
1、容易出现热裂纹。
防止措施:
(1)尽量使焊缝金属呈双相组织,铁素体的含量控制在3-5%以下。因为铁素体能大量溶解有害的S、P杂质。
(2)尽量选用碱性药皮的优质焊条,以限制焊缝金属中S、P、C等的含量。
2、晶间腐蚀:根据贫铬理论,焊缝和热影响区在加热到450-850℃敏化温度区时在晶界上析出碳化铬,造成贫铬的晶界,不足以抵抗腐蚀的程度。
防止措施:
(1)采用低碳或超低碳的焊材,如A002等;采用含钛、铌等稳定化元素的焊条,如A137、A132等。
(2)由焊丝或焊条向焊缝熔入一定量的铁素体形成元素,使焊缝金属成为奥氏体+铁素体的双相组织,(铁素体一般控制在4-12%)。
(3)减少焊接熔池过热,选用较小的焊接电流和较快的焊接速度,加快冷却速度。
(4)对耐晶间腐蚀性能要求很高的焊件进行焊后稳定化退火处理
3、应力腐蚀开裂:应力腐蚀开裂是焊接接头在特定腐蚀环境下受拉伸应力作用时所产生的延迟开裂现象。奥氏体不锈钢焊接接头的应力腐蚀开裂是焊接接头比较严重的失效形式,表现为无塑性变形的脆性破坏。
应力腐蚀开裂防止措施:
(1)合理制定成形加工和组装工艺,尽可能减小冷作变形度,避免强制组装,防止组装过程中造成各种伤痕(各种组装伤痕及电弧灼痕都会成为SCC的裂源,易造成腐蚀坑)。
(2)合理选择焊材:焊缝与母材应有良好的匹配,不产生任何不良组织,如晶粒粗化及硬脆马氏体等;
(3)采取合适的焊接工艺:保证焊缝成形良好,不产生任何应力集中或点蚀的缺陷,如咬边等;采取合理的焊接顺序,降低焊接残余应力水平;
(4)消除应力处理:焊后热处理,如焊后完全退火或退火;在难以实施热处理时采用焊后锤击或喷丸等。
(5)生产管理措施:介质中杂质的控制,如液氨介质中的O2、N2、H2O等;液化石油气中的H2S;氯化物溶液中的O2、Fe3+、Cr6+等;防蚀处理:如涂层、衬里或阴极保护等;添加缓蚀剂。
4、焊缝金属的低温脆化:对于奥氏体不锈钢焊接接头,在低温使用时,焊缝金属的塑韧性是关键问题。此时,焊缝组织中的铁素体的存在总是恶化低温韧性。
防止措施:
通过选用纯奥氏体焊材和调整焊接工艺获得单一的奥氏体焊缝。
5、焊接接头的σ相脆化:焊件在经受一定时间的高温加热后会在焊缝中析出一种脆性的σ相,导致整个接头脆化,塑性和韧性显著下降。σ相的析出温度范围650-850℃。在高温塌搭加热过程中,σ相主要由铁素体转变而成。加热时间越长,σ相析出越多。
防止措施:
(1)限制焊缝金属中的铁素体含量(小于15%);采用超合金化焊接材料,即高镍焊材。
(2)采用小规范,以减小焊缝金属在高温下的困迹停留时间;
(3)对已析出的σ相在条件允许时进行固溶处理,使σ相溶入奥氏体。
二、奥氏体不锈钢的焊条选用要点:
不锈钢主要用于耐腐蚀,但也用作耐热钢和低温钢。因此,在焊接不锈钢时,焊条的性能必须与不锈钢的用途相符。不锈钢焊条必须根据母材和工作条件(包括工作温度和接触介质等)来选用。
1、一般来说,焊条的选用可参照母材的材质,选用团尺拿与母材成分相同或相近的焊条。如:A102对应0Cr19Ni9;A137对应1Cr18Ni9Ti。
2、由于碳含量对不锈钢的抗腐蚀性能有很大的影响,因此,一般选用熔敷金属含碳量不高于母材的不锈钢焊条。如316L必须选用A022焊条。
3、奥氏体不锈钢的焊缝金属应保证力学性能。可通过焊接工艺评定进行验证。
4、对于在高温工作的耐热不锈钢(奥氏体耐热钢),所选用的焊条主要应能满足焊缝金属的抗热裂性能和焊接接头的高温性能。
(1)对Cr/Ni≥1的奥氏体耐热钢,如1Cr18Ni9Ti等,一般均采用奥氏体-铁素体不锈钢焊条,以焊缝金属中含2-5%铁素体为宜。铁素体含量过低时,焊缝金属抗裂性差;若过高,则在高温长期使用或热处理时易形成σ脆化相,造成裂纹。如A002、A102、A137。
在某些特殊的应用场合,可能要求采用全奥氏体的焊缝金属时,可采用比如A402、A407焊条等。
(2)对Cr/Ni<1的稳定型奥氏体耐热钢,如Cr16Ni25Mo6等,一般应在保证焊缝金属具有与母材化学成分大致相近的同时,增加焊缝金属中Mo、W、Mn等元素的含量,使得在保证焊缝金属热强性的同时,提高焊缝的抗裂性。如采用A502、A507。
5、对于在各种腐蚀介质中工作的耐蚀不锈钢,则应按介质和工作温度来选择焊条,并保证其耐腐蚀性能(做焊接接头的腐蚀性能试验)。
(1)对于工作温度在300℃以上、有较强腐蚀性的介质,须采用含有Ti或Nb稳定化元素或超低碳不锈钢焊条。如A137或A002等。
(2)对于含有稀硫酸或盐酸的介质,常选用含Mo或含Mo和Cu的不锈钢焊条如:A032、A052等。
(3)工作,腐蚀性弱或仅为避免锈蚀污染的设备,方可采用不含Ti或Nb的不锈钢焊条。
为保证焊缝金属的耐应力腐蚀能力,采用超合金化的焊材,即焊缝金属中的耐蚀合金元素(Cr、Mo、Ni等)含量高于母材。如采用00Cr18Ni12Mo2类型的焊接材料(如A022)焊接00Cr19Ni10焊件。
6、对于在低温条件下工作的奥氏体不锈钢,应保证焊接接头在使用温度的低温冲击韧性,故采用纯奥氏体焊条。如A402、A407。
7、也可选用镍基合金焊条。如采用Mo达9%的镍基焊材焊接Mo6型超级奥氏体不锈钢。
8、焊条药皮类型的选择:
(1)由于双相奥氏体钢焊缝金属本身含有一定量的铁素体,具有良好的塑性和韧性,从焊缝金属抗裂性角度进行比较,碱性药皮与钛钙型药皮焊条的差别不像碳钢焊条那样显著。因此在实际应用中,从焊接工艺性能方面着眼较多,大都采用药皮类型代号为17或16的焊条(如A102A、A102、A132等)。
(2)只有在结构刚性很大或焊缝金属抗裂性较差(如某些马氏体铬不锈钢、纯奥氏体组织的铬镍不锈钢等)时,才 考虑选用药皮代号为15的碱性药皮不锈钢焊条(如A107、A407等)。
综上所述,奥氏体不锈钢的焊接是有其独特特点的,奥氏体不锈钢的焊接时焊条选用尤其值得注意,只有这样才能达到针对不同材料实施不同的焊接方法和不同材料的焊条,不锈钢焊条必须根据母材和工作条件(包括工作温度和接触介质等)来选用。这样才有可能能达到所预期的焊接质量。

『贰』 奥氏体不锈钢焊接主要问题有哪些

奥氏体不锈钢在焊接过程中的弹、塑性应力和应变量很大,却极少出现冷裂纹。焊接接头不存在淬火硬化区及晶粒粗大化,故焊缝抗拉强度较高。主要问题:焊接变形较大;因其晶界特性和对某些微量杂质(S、P)敏感,易产生热裂纹。
奥氏体不锈钢虽用的最为广泛,但是焊接材料或焊接工艺不正确时,会出现以下缺陷:
﹙1﹚ 晶间腐蚀,引起金属机械性能和耐腐蚀性能的下降。对应措施:选用合适焊 条;减少危险温度范围停留时间;接触介质的那面焊缝最后焊接;焊后固溶处理要妥当。
﹙2﹚ 应力腐蚀开裂。相对应的处理措施:合理制定成型加工和组装工艺;合理选 择焊材;采取合适的焊接工艺;采取合理的焊接顺序;焊后正确热处理。
﹙3﹚ 焊缝成形不良,易造成表面成型不良。防治措施:对于焊缝成形不良及焊接 热影响区的晶间腐蚀问题,可以通过焊接工艺来加以解决。

『叁』 奥氏体不锈钢的焊接要点

奥氏体不锈钢焊接特点:对焊接热裂纹敏感性较高,易产生弧坑裂纹和液化裂纹;易产生晶间腐蚀;易析出脆性σ相。根据以上特点,相应的焊接工艺措施为:
正确选择焊接材料,采用低氢、低碳、含有稳定化元素以及含适量铁素体的焊材。
焊接方法采用CO2气体保护焊接。
不需预热及快速冷却,以减少在敏化温度区和高温的停留时间,避免产生晶间腐蚀和σ相及产生粗大的铸态组织。
严格控制道间温度,最好是室温,绝对不得超过100℃。
碳弧气刨清根后必须打磨渗碳层,并且需PT确认无缺陷,同时打磨要求采用陶瓷低硫砂轮或树脂砂轮。
工艺上需采用低的热输入(≤30kJ/cm,小电流≤200A、快速焊)。
操作过程中需采用窄焊道(≤10mm)、多焊道、不摆动,并且在焊接过程结束或中途断弧前,熄弧要慢且要设法填满弧坑,以防止弧坑裂纹的产生。
焊接后观察焊缝(道)的颜色,银色或银灰色时不处理,出现黄色或更深的颜色要求打磨去除,直至露出银色。
同时,焊接过程中,合理的焊接顺序也是最终产品质量的重要保证措施之一,应该遵循以下原则:
1、先焊接收缩量大的焊缝以保证自由收缩,减少焊接应力;
2、提前增加整体刚性,以减少焊接变形量;
3、以对称焊接、分段退步焊接的方式焊接。
总的来说,奥氏体不锈钢具有优良的焊接性。几乎所有的熔化焊接方法均可用于焊接奥氏体拍昌不锈钢,奥氏体不锈钢的热物理性能和组织特点决定了其焊接工艺特点。
1)由于导热系数小而热膨胀系数大,焊接时易于产生较大的变形和焊接应力,因此应尽可能选用焊接能量集中的焊接方法。
2)由于导热系数小,在同样的电流下袭唤扒,可比低合金钢得到较大的熔深。同时又由于电阻率大,也为了避免焊条发红,一般与同直径的碳钢或低合金钢焊条相比,焊接电流较小。
3)由于焊接材料中合金元素相对较高,其中有些元素如ti、nb、cr、al等极易氧化和烧损,焊接时应尽可能缩短电弧,且摆动幅度要限制。
4)为提高焊缝的抗热裂性能和耐蚀性能,焊接时,要特别注意焊接区的清洁,避免有害元素渗入焊缝。
5)奥氏不锈钢焊接时一般不需要预热。为了防链桐止焊缝和热影响区的晶粒长大及碳化物的析出,应控制低的层间温度,一般不超过150℃

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『肆』 奥氏体不锈钢管“热”了,“焊接裂纹”该怎么办

1、首先肯定的说,奥氏体的不锈钢在焊接时,不能用铜丝作为焊料,因为:
2、在奥氏体不锈钢中,铜的含量一般都是一个定数,不同牌号的奥氏体不锈钢,其铜的含量大约为0.2-4%,过多或过少都会改变其金相组织的性状
3、用铜作为焊料进行焊缝的填塞,其连接效果是不理想的,因为焊缝两边的材料性状与铜材的性状相差甚远,当然会产生裂纹
4、产生裂纹的
机理主要是:
5、奥氏体里,铁——碳合金形成的金属键,而其它元素,如如cr、si、等都是以“填塞”似的“填塞”在金属键缝隙中的,对金属键形成的立方晶格加以稳固,在用铜材进行焊接连接时,不锈钢与铜材的熔融界面不能再形成良好的金属键,或者,焊料铜材也没办法“填塞”在已经形成稳定结构的立方晶格的元素“缝隙”中
6、如果是用不锈钢作为焊料进行焊接,其状况就不同了,焊料的不锈钢会与被焊接的不锈钢形成新的金属键连接,而不是以“填塞”似的方式将焊料元素“填塞”在已有的元素“缝隙”中的
7、所以,最好是用不锈钢作为焊料,或者改变方式:用激光进行自熔焊接(不用焊料)

『伍』 濂ユ皬浣撲笉閿堥挗澶氶亾鐒婄剨鍚庣儹澶勭悊瀵圭粍缁囨湁浠涔堝奖鍝

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『陆』 怎样分辨不锈钢焊管的优劣

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奥氏体不锈钢具有良好的可焊性,但焊接材料或焊接工艺不正确时会出现晶间腐蚀,晶间腐蚀发生于晶粒边界,所以叫晶问腐蚀。它是奥氏体不锈钢最危险的一种破坏形式,它的特点是腐蚀沿晶界深人金属内部,并引起金属机械性能和耐腐蚀性能的下降。奥氏体不锈钢在450~850%温度区间范围内停留一定时问后,则晶界处会析出C ,其中的铬主要来自晶粒表层,内部的铬如来不及补充,会使晶界晶粒表层的含铬量下降而形成贫铬区,在强腐蚀介质的作用下,晶界贫铬区受到腐蚀就会形成晶间腐蚀。

受到晶间腐蚀的不锈钢在表面上没有明显的变化,但在受力时会沿晶界断裂,几乎完全丧失强度。奥氏体不锈钢焊接时,由于焊缝中合金元素含量高,熔池流动性差,易造成焊缝表面成形不良。主要表现在根部焊道背面成形恶化及盖面焊道表面粗糙。焊缝表面成形不良对焊缝性能的影响在常温或高温工况下表现不明显,但在低温工况下,其成形不良所造成的应力集中,对焊缝低温性能的影响不亚于焊缝内部质量的影响。防止措施对于焊缝成形不良以及焊接热影响区的晶问腐蚀问题,可以通过焊接工艺来加以解决。采用钨极氩弧焊打底、较小的焊接线能量,来控制热影响区处于敏化温度区间的范围。翘皮特征:钢管内表面呈现直线或断续指甲状翘起的小皮。多出现在毛管头部,且易于剥落。产生原因:穿孔机调整参数不当。顶头粘钢。荒管内氧化铁皮堆积等。检判:钢管内表面允许存在无根易剥落(或在热处理时可烧掉)的翘皮。对有根的翘皮应修磨或切除。

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『柒』 201不锈钢焊缝旁边破裂是什么原因

如果不是操作不当,导致的那就是质量问题。
发展
200系列不锈钢是在二战时期,作为300系列不锈钢的代用品在美国首先开发成功的。当时,由于战争的原因,作为战略物资的镍被各有关国家严格控制,美国的镍供应量严重不足。为了解决在镍供应量严重不足的情况下,不锈钢的生产和供应问题,美国开发出了这种以锰代镍的奥氏体不锈钢新钢种系列。
二战结束后,美国镍的供应状况逐步改善,因此,300系列不锈钢的生产不再受原料紧张的制约,因此200系列就没有再得到大的发展。几位当初参与开发200系列不锈钢的印度人,回到印度后,从印度是一个锰资源相对丰富、镍资源缺乏的国情出发,将在美国开发的200系列钢种的不锈钢品种带回印度。
200系列不锈钢的应用在印度所以成功,是由于在一些特定的用途中有可能替代304不锈钢。
在中国市场上售出的大部份200系列不锈钢几乎没有按照国标控制硫、碳含量,以锰(和氮)取代部分或全部镍来生产更低镍含量的奥氏体不锈钢。
这种系列材料的缺点是:18%以下的铬含量与低的镍含量达不到平衡而形成了铁素体,为此,200系列不锈钢中的铬含量降到13.5%~15%,某些情况下降到了13%~14%,其耐腐蚀性是不能与304和其他类似的钢相比的。此外,在沉积区和缝隙的腐蚀部位常见的酸性条件下,锰和有些情况下铜降低了再钝化的作用。200系列钢在这些条件下的毁坏速度大约是304不锈钢的10-100倍。在生产中常常不能控制这些钢中残余的硫含量和碳含量,材料无法溯源跟踪,甚至在材料回收利用也如此。如果不说明Cr-Mn钢,它们就会成为一种危险的废钢混合原料,导致铸件含有意想不到的高锰含量。

『捌』 奥氏体钢焊接接头易在什么部位产生晶间腐蚀,其产生的主要原因是什么

主要在热影响区和焊缝区易产生晶间腐蚀,主要原因是焊接过程中回接头和热影响答区长时间地停留在450-850℃的范围,这个温度是不锈钢的敏化温度范围,不锈钢中Cr元素和C元素结合和Cr23C6的晶间析出物,6个碳原子要结合23个Cr原子,大量消耗了不锈钢耐热耐腐蚀的合金元素,导致晶界上严重贫铬,晶间腐蚀由此产生。

『玖』 不锈钢焊管为什么在焊接时会变形收缩

焊接产生的高温导致变形

『拾』 奥氏不锈钢管道焊缝超声波探伤,焊缝两边应做如何处理

1、奥氏不锈钢管道焊缝超声波探伤焊缝两边需打磨,需将有碍检测的东西去除。
2、超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处,并由一截面进入另一截面时,在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法,当超声波束自零件表面由探头通至金属内部,遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波,在荧光屏上形成脉冲波形,根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。
3、焊缝(英文名:weld)是焊件经焊接后所形成的结合部分。

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