无缝方矩管的焊接是怎样的
2019/8/8 17:17:37
(一)无缝方矩管的焊接性能
无缝方矩管含有大量的铬和镍,因此,能在钢件表面形成一层致密而稳定的保护膜。当在1050~1100℃淬火后,能获得单一奥氏体组织。故它是一种以铁为基的奥氏体型不锈钢。这类钢在焊接性能方面主要问题是产生晶界腐蚀、裂纹和气孔。
1.晶界腐蚀
无缝方矩管不生锈的主要原因是由于含有不低于12%的铬。若铬含量低于此数值,便会生锈。在焊接无缝方矩管时,如采用的焊接方法不当,焊后可能会产生晶界腐蚀。
在焊接过程中,当加热温度在500~800℃范围内时, 最容易产生晶界腐蚀。因为在这个温度范围内,钢中的碳化物(Cr3C2、Cr4C3)就从钢的组织中析出并向外扩散。但碳的扩散速度比铬快,析出的碳又与晶界上的铬化合形成新的碳化铬,使晶界上的铬含量降低,形成贫铬区,破坏了钢组织的均匀性。当晶界上的铬含量低于12%时,则晶界处的抗腐蚀能力和机械性能显著降低,称为晶界腐蚀。
当温度低于500℃时,碳不能析出,晶粒中组织成分无变化,不会形成晶界腐蚀,如温度超过800℃时,铬的扩散速度显著提高,使晶粒边界的铬得到补充,铬含量保持在12%以上,所以,也不会产生晶界腐蚀。
晶界腐蚀一般产生在热影响区内。晶界腐蚀区域,性质既硬又脆,不易加工,敲打时,声音沙哑,且易产生裂纹,焊接接头的质量显著降低。
为防止焊接区晶界腐蚀,应选用含钛和铌的焊丝或熔剂。因为钛和铌对碳的亲和力比铬强,处在晶界,首先与扩散出来的碳化合形成稳定的碳化物,避免了晶界上贫铬现象,因而,可有效的防止晶界腐蚀。
2.裂纹
焊接不锈钢方管时,产生裂纹的原因有下列几个方面:
(1)在焊接熔池冷却过程中,钢中的镍、硫、硅、钛等元素能形成低熔点化合物及共晶体,处在晶粒之间,呈夹层状,强度很低。当熔池冷却凝固时,产生拉应力,使低强度的夹层破坏形成裂纹。由于这种裂纹是在高温下形成的,所以叫做热裂纹。
(2)选用焊丝或熔剂不当,会使焊缝晶粒粗大和杂质增多,亦容易促使热裂纹产生。
(3)无缝方矩管的导热性差(约比低碳钢低4倍)和线膨胀系数大(约比低碳钢大50%)。使焊件的温度和变形不均匀,而形成较大的应力,导致焊件裂纹。
3.氧化
在高温熔化状态时,无缝方矩管内所含的元素会氧化。如:铬与氧化合形成难熔的三氧化二铬(Cr2O3),其熔点高达1900~2050℃,浮在熔池的表面,阻碍了金属的熔化。妨碍焊缝处结晶颗粒的结合:使焊缝产生气孔,夹渣及未焊透等缺陷。