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304不銹鋼管不僅(jin)具(ju)有耐腐蝕優(you)點,低溫下也能(neng)保持較好的塑韌性(xing)且由于含(han)較高的Cr、Ni等(deng)合金元素,用于較高溫度下(xia)也有一定的抗(kang)氧化性和強(qiang)度(du)。然(ran)而其(qi)導熱系數(shu)小、線脹系數大等導致(zhi)焊接時存在殘余應力,在接頭中產生腐蝕、熱裂紋及析出脆化等(deng)現象。下面,一起來(lai)了解304不銹鋼管的(de)焊接性能。
? ? ? ?焊接性(xing)能(neng)是指同質(zhi)材料或異質材(cai)料在工藝條(tiao)件下,能(neng)夠焊(han)接形成完整接頭并滿足預期使(shi)用要求的(de)能(neng)力。包括兩個含義:一是結(jie)合性能,指材料(liao)在焊(han)接(jie)中形(xing)成焊(han)接缺陷(xian)的(de)敏感性;二是使用性能,指焊接接頭在一定使用條件(jian)下可靠運行的能力。304不銹鋼(gang)管具有良好的綜合(he)性能,其焊接性主要取決于焊接熱循環,硫、磷等雜質(zhi)及(ji)焊(han)縫中合金元素的含量。
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1、焊接接頭的腐蝕性? ? ? ?304管材腐蝕主要包括兩種:晶間腐蝕和(he)應力腐蝕。其中晶間腐蝕是焊接接頭在特定的(de)腐蝕介質(zhi)中沿晶粒邊界發生的腐蝕現象(如圖1a)。一般認為其腐蝕機理是貧鉻理論。不銹(xiu)鋼接頭的焊縫及熱(re)影響敏(min)化區這兩個部位最易出現品間腐(fu)蝕,遭受晶間(jian)腐蝕的接頭由于晶粒間已失去聯(lian)系,在(zai)受(shou)到應力時幾乎完全喪失強度(du),往往造(zao)成不銹鋼焊接(jie)結構件的突然破壞,危害性極大。
? ? ? ?應力腐蝕是接頭在應力和腐蝕(shi)介質共同作用下發(fa)生的低應力脆性開(kai)裂的現象(如圖1b)。由于304不銹鋼焊管(guan)的熱脹系數高,焊后往往產生較大的殘余應力。奧氏體不銹鋼對含有氯離子的溶液較敏感,一般易發生應力腐蝕,但專家模擬了奧氏體鋼在海水條件(jian)下的應力腐蝕,發現NaCl溶液的濃度在3.5%和26.5%下,對材料SCC敏感性無明顯影(ying)響。這可能是因為18-8不銹(xiu)鋼制品管(guan)的應力腐蝕裂紋(wen)不僅與溶液中氯離子的濃(nong)度有關,還(hai)與其(qi)溶液中氧(yang)含(han)量有(you)關。
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2、焊接(jie)接頭的熱裂紋? ? ? ?一般(ban)材料的合金化程度越高,焊接時越容易產生熱裂紋。接(jie)頭(tou)最常見的是焊縫(feng)凝固裂(lie)紋。304的熱導率小而(er)線(xian)脹系數大,在焊接局部加熱及冷卻的(de)條件下接頭易形成較大的拉應力(li),是熱裂(lie)紋產生的必要條件。
? ? ? ?其次,304不銹鋼管焊接時易形(xing)成方(fang)向性很強的柱狀晶組織,并(bing)在凝固(gu)結晶后期由于硫、磷等雜質形成的低熔點液態薄膜割(ge)裂了晶粒之間的聯系,冷卻收縮時(shi)增加了接頭(tou)的熱裂傾向。但304鋼管中少量鐵素體的存在對(dui)抑制熱裂紋的(de)產(chan)生是有利的。因為鐵素體在焊縫中呈孤(gu)島狀,起(qi)到打亂結晶方(fang)向的作用,同時少(shao)量的鐵素體能溶解雜質以減少偏析。
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3、焊接接頭的脆化? ? ? ?不銹鋼管接頭的(de)脆化主要包括σ相析(xi)出脆(cui)化和低(di)溫脆化。其中σ相脆化(hua)是指焊件(jian)在經(jing)受一定時間的高溫加熱后在焊縫中析出脆(cui)性(xing)的σ相(xiang),導致整個接頭脆化及塑韌性降低的現象。低溫脆化是(shi)指焊縫組織中鐵素體δ相的存(cun)在惡(e)化了(le)材料的低溫(wen)韌性。
? ? ? ?故304不銹鋼管焊縫組織應盡量為單一的γ相,避免出現δ相。但從抗熱裂性出發,要求焊縫金屬中含有一定量的(de)鐵素體以形成γ+δ雙相組織(δ相可以打亂單一的相柱狀晶的方向性)。因此促進焊縫單相γ組織的獲得,控制鐵素體的(de)形(xing)成或減少δ相的析出對于改善接頭的低溫(wen)韌(ren)性有重要作用。對于高溫工作的接頭,抑制δ→σ或γ→σ的轉變(bian)均可控制接頭的σ相析出脆化。
? ? ? ?以上就是304不銹鋼管的焊接性能內容了。對于生產(chan)過程中,焊接是必須經過的生產處理工藝,因此對其焊接性能(neng)的必須有一定的(de)了(le)解,這對于(yu)一些304不銹(xiu)鋼管的(de)焊接生產過程(cheng)會有一(yi)定的幫助。