不銹鋼異形管-鉻鎳不銹鋼方管的焊接性能
發(fā)布于：2019-01-29 14:46:03 點擊量：378
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_x000d_鉻鎳不銹鋼方管具有優(yōu)良的耐蝕性。在高溫下有很好的抗氣蝕能力，并且具有高的強(qiáng)度和良好的塑性、韌性以及較好的焊接性。所以在現(xiàn)代工業(yè)上應(yīng)用很廣泛，如用來制造航空發(fā)動機(jī)和海船上用的薄壁沖壓零件和焊接構(gòu)件，化工設(shè)備構(gòu)件或用于制造防磁的儀表零件等等。
_x000d_（一）鉻鎳不銹鋼方管的焊接性能
_x000d_鉻鎳不銹鋼方管含有大量的鉻和鎳，因此，能在鋼件表面形成一層致密而穩(wěn)定的保護(hù)膜。當(dāng)在1050～1100℃淬火后，能獲得單一奧氏體組織。故它是一種以鐵為基的奧氏體型不銹鋼。這類鋼在焊接性能方面主要問題是產(chǎn)生晶界腐蝕、裂紋和氣孔。
_x000d_1．晶界腐蝕
_x000d_鉻鎳不銹鋼方管不生銹的主要原因是由于含有不低于12%的鉻。若鉻含量低于此數(shù)值，便會生銹。在焊接鉻鎳不銹鋼方管時，如采用的焊接方法不當(dāng)，焊后可能會產(chǎn)生晶界腐蝕。
_x000d_在焊接過程中，當(dāng)加熱溫度在500～800℃范圍內(nèi)時， 最容易產(chǎn)生晶界腐蝕。因為在這個溫度范圍內(nèi)，鋼中的碳化物(Cr3C2、Cr4C3)就從鋼的組織中析出并向外擴(kuò)散。但碳的擴(kuò)散速度比鉻快，析出的碳又與晶界上的鉻化合形成新的碳化鉻，使晶界上的鉻含量降低，形成貧鉻區(qū)，破壞了鋼組織的均勻性。當(dāng)晶界上的鉻含量低于12%時，則晶界處的抗腐蝕能力和機(jī)械性能顯著降低，稱為晶界腐蝕。
_x000d_當(dāng)溫度低于500℃時，碳不能析出，晶粒中組織成分無變化，不會形成晶界腐蝕，如溫度超過800℃時，鉻的擴(kuò)散速度顯著提高，使晶粒邊界的鉻得到補(bǔ)充，鉻含量保持在12%以上，所以，也不會產(chǎn)生晶界腐蝕。
_x000d_晶界腐蝕一般產(chǎn)生在熱影響區(qū)內(nèi)。晶界腐蝕區(qū)域，性質(zhì)既硬又脆，不易加工，敲打時，聲音沙啞，且易產(chǎn)生裂紋，焊接接頭的質(zhì)量顯著降低。
_x000d_為防止焊接區(qū)晶界腐蝕，應(yīng)選用含鈦和鈮的焊絲或熔劑。因為鈦和鈮對碳的親和力比鉻強(qiáng)，處在晶界，首先與擴(kuò)散出來的碳化合形成穩(wěn)定的碳化物，避免了晶界上貧鉻現(xiàn)象，因而，可有效的防止晶界腐蝕。
_x000d_2．裂紋
_x000d_焊接不銹鋼方管時，產(chǎn)生裂紋的原因有下列幾個方面：
_x000d_(1)在焊接熔池冷卻過程中，鋼中的鎳、硫、硅、鈦等元素能形成低熔點化合物及共晶體，處在晶粒之間，呈夾層狀，強(qiáng)度很低。當(dāng)熔池冷卻凝固時，產(chǎn)生拉應(yīng)力，使低強(qiáng)度的夾層破壞形成裂紋。由于這種裂紋是在高溫下形成的，所以叫做熱裂紋。
_x000d_(2)選用焊絲或熔劑不當(dāng)，會使焊縫晶粒粗大和雜質(zhì)增多，亦容易促使熱裂紋產(chǎn)生。
_x000d_(3)鉻鎳不銹鋼方管的導(dǎo)熱性差（約比低碳鋼低4倍）和線膨脹系數(shù)大（約比低碳鋼大50%）。使焊件的溫度和變形不均勻，而形成較大的應(yīng)力，導(dǎo)致焊件裂紋。
_x000d_3．氧化
_x000d_在高溫熔化狀態(tài)時，鉻鎳不銹鋼方管內(nèi)所含的元素會氧化。如：鉻與氧化合形成難熔的三氧化二鉻(Cr2O3)，其熔點高達(dá)1900～2050℃，浮在熔池的表面，阻礙了金屬的熔化。妨礙焊縫處結(jié)晶顆粒的結(jié)合：使焊縫產(chǎn)生氣孔，夾渣及未焊透等缺陷。
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