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铁素体含量对不锈钢管焊缝的影响

来源:小编 发布时间:2021-08-23 次浏览


自从奥氏体不锈钢管投入工业使用以来,焊料中的铁素体含量一直是一个备受关注的深层次问题。这是因为它的存在对奥氏体钢管的强度、韧性、耐腐蚀性和可焊性有一定的影响。这些问题有的已经基本明确,有的还需要进一步探讨。

大家的观点是:

(1)铁素体的强度较高,而塑性和韧性较差。它的存在自然会影响奥氏体的强度和韧性,但在一般应用中,只要铁素体含量不太高,比如10%左右,这种影响是可以接受的。特殊情况可通过附加焊缝金属拉伸试验、常温或低温冲击试验加以限制。

(2)铁素体对奥氏体不锈钢管耐蚀性的影响是一个非常复杂的问题,很难用简单甚至有争议的文字来说明。因为不锈钢管应用中的腐蚀主要是晶间腐蚀和开裂。局部腐蚀,如腐蚀、点蚀和应力腐蚀开裂。其中,不锈钢管焊接中的晶间腐蚀主要是受焊接影响区域敏化引起的Cr贫化。裂纹腐蚀主要是由不锈钢焊管焊透不全等焊缝缺陷引起的。事实上,点蚀和应力腐蚀开裂与铁素体含量有关。

曾经,早期的研究简单地认为焊缝中的铁素体会促进点蚀,因此是有害的。一些测试结果也证明了这一点。但随后的研究表明,退火或未退火的:焊缝金属点蚀的起始点出现在由微偏析引起的枝晶中心的Cr.Mo贫化区。这种类型的Cr、Mo在芯棒枝晶中。上述空心效应在作为初始凝固相的奥氏体焊缝金属中更为明显,说明铁素体的存在影响不大。

其他研究人员指出,S偏析是铁素体/奥氏体界面发生点蚀的最重要因素,导致304L自熔(GTAW)焊缝采用铁素体作为初始凝固方式。素体/奥氏体界面成为点腐蚀最敏感的地方。

此外,已经发现,当环境条件、焊接方法和热输入不同(影响偏析程度)时,它们都会对不锈钢管的敏感位置产生影响。

铁素体含量对奥氏体不锈钢管焊缝金属耐应力腐蚀性能的影响也很复杂,不能一概而论。它不仅取决于化学成分、环境和测试技术,还取决于铁素体含量和形状分布。和固化模式。有人认为铁素体可以提高奥氏体不锈钢管焊缝的抗应力腐蚀能力,因此焊缝比母材和热影响区具有更好的抗应力腐蚀能力;但也有相反的观点,认为铁素体阳极溶解是304钢管在溶液中对应力腐蚀开裂敏感的原因。

文献认为,当铁素体含量增加时,当铁素体形状由不连续的蜗杆状变为连续的蜗杆状或腹板状时,焊缝的耐应力腐蚀性能降低。

焊后热处理可使铁素体相发生变化和球化,但只有足够高的退火温度加上足够长的时间,如10-100h,才能完全转变并显着提高其抗腐蚀、应力腐蚀的能力。铁素体含量越高,完全去除铁素体所需的时间越长,这在实际生产中很难实现。即使经过这么长时间的高温退火,高铁素体奥氏体不锈钢管焊缝的耐应力腐蚀性能也不理想。因此,焊后短期高温退火只能分解碳化物相和相,使C、Cr等固溶分解为奥氏体,而不能将铁素体完全转变为奥氏体相。

铁素体含量对奥氏体不锈钢管焊缝的焊接性有积极影响,尤其是焊接过程中焊缝抗凝固裂纹的能力。为了在不锈钢焊管生产过程中保持较高的焊接速度,使焊缝中含有3%5%的铁素体是有利的。



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