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新国标06Cr19Ni10不锈钢管焊接分析

发布时间:2022-06-16 08:31:39      发布人:小编  浏览量:


06Cr19Ni不锈钢管的化学成分焊接刚性焊接主要取决于化学成分,奥氏体不锈钢以镉镍为主要合金元素。

06Cr19Ni10不锈钢管整体焊接性好,因为变形能力高,不能硬化。但为了充分保证焊接接头的质量,往往需要解决各种形式的腐蚀、焊接裂纹、铁素体含量控制等特殊问题δ相的脆化等等。

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腐蚀

焊接接头中的晶间腐蚀

在腐蚀介质的作用下,金属表面沿晶界深入金属内部的腐蚀是晶间腐蚀。晶间腐蚀是一种局部腐蚀,会导致晶粒间结合力丧失,材料强度几乎消失,必须注意腐蚀。

奥氏体晶间腐蚀的原因是奥氏体06Cr19Ni10不锈钢管在固溶状态下以过饱和的形式溶解碳γ固溶体,加热时过饱和碳Cr23C5形式沿晶界沉淀。Cr23C5的沉淀消耗了大量的铭文,从而将晶界附近的碳含量降低到钝化所需的最低水平,形成了一个较差的铭文层。这是晶间腐蚀的根本原因。

防止晶间腐蚀的措施

(1)减少母材和焊缝的碳含量

(2)在钢中加入稳定碳化物形成元素,改变碳化物的类型

(3)焊后固溶处理

(4)即使焊缝从单向状态变为双相状态,也要改变焊缝的组织状态

焊接接头的刀口腐蚀

刀口腐蚀是焊接接头中独特的晶间腐蚀,只发生在含有稳定剂的奥氏体不锈钢焊接接头中。腐蚀部位在热影响区的过热区,开始宽度仅为3~5个晶粒可以逐渐扩展到1.0~1.5mm,腐蚀已经渗透到金属中。刀状腐蚀通常发生在焊接后的敏化温度范围内,即在高温过热和中温敏化的连续作用下Cr23C五析出后形成的贫铭层关。

防止刀口腐蚀的措施

(1)降低碳含量

(2)减少近缝过热

(3)合理安排焊接顺序

(4)焊后稳定处理可使过热区的碳与稳定剂结合成稳定的碳化物,使其不再存在Cr23C5形式沉淀。

应力腐蚀开裂问题

在应力和腐蚀介质的共同作用下,金属的腐蚀损伤称为应力腐蚀开裂。目前,对应力腐蚀开裂的机制有一定的看法,有两个条件:

(1)拉应力的存在

(2)腐蚀介质与材料的结合有很多影响应力腐蚀开裂的因素,包括钢的成分、组织和状态、介质的类型、温度和浓度、应力的性质、大小和结构点。防止应力腐蚀开裂有以下措施:

(1)正确选择材料。

(2)消除产品的残余应力。

(3)用金属或非金属覆盖层将金属与腐蚀介质隔离,如电镀、喷涂、衬里等材料进行防腐处理。

(4)改进零件结构和接头的设计。

焊接接头的裂纹

奥氏体06Cr19Ni10不锈钢管焊接产生的裂纹为热裂纹,可出现在焊缝和热影响区。焊缝主要为结晶裂纹;热影响区和多层焊接层间金属多为高温液化裂纹;

结晶裂纹

(1)奥氏体06裂纹的原因Cr19Ni10不锈钢管对热裂纹敏感,主要由冶金因素决定,即钢的化学成分和组织性能。

(2)防止焊缝结晶裂纹的途径

1)严格控制有害杂质,主要是硫磷含量

2)调整焊缝金属的双相组织

3)合理合金化

4)用小线能焊接

液化裂纹

液化裂纹主要在近缝区域,过热晶粒边界有明显偏析,产生晶间液膜和液化裂纹。为防止钢材液化裂纹主要采取焊接工艺措施,减少母材过热,抑制晶粒生长,严格限制母材有害杂质含量,也有利于提高液化裂纹性能。

铁素体含量控制问题

奥氏体耐热钢焊缝金属中铁素体的含量直接关系到耐热裂纹和热强度。根据德龙焊缝组织图确定各种成分的镉锦焊缝金属。根据焊缝金属的化学成分计算铭当量和金当量,可根据图纸找到相应的组织。注意焊缝金属的镉锦当量是根据焊缝成分计算的,应考虑不同焊接条件下融合比的变化对焊缝成分的影响。

焊缝金属的力学性能与铁素体含量有关。从图中可以看出,随着铁素体含量的增加,奥氏体镉锦钢焊缝金属的常温抗拉强度增加,变形能力下降。然而,高温抗拉强度、高温耐久强度和低温韧性显著降低。因此,对于高温强度要求的焊接接头,必须严格控制铁素体的含量,在某些情况下必须使用奥氏体焊缝金属。


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