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不锈钢焊管模具表面超?#19981;?#22788;理技术浅析

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-04-24  浏览次数:0 选择视力保护色:

[摘要]中华不锈钢网资讯部获悉:不锈钢已成为一种重要的工程材料,广泛应用于石油化工、海上及海岸设施、油田设备、造纸、造船环境保护

中华不锈钢网资讯部获悉:不锈钢已成为一种重要的工程材料,广泛应用于石油化工、海上及海岸设施、油田设备、造纸、造船环境保护等领域。2507双相不锈钢是在第二代双相不锈钢2205基础上发展起来?#27169;?#30446;前有SAF2507、UR52N+、Zeron100、S32750、00Cr25Ni7Mo4N等牌号,2507组织由奥氏体和铁素体构成,兼有奥氏体不锈钢与铁素体不锈钢的双重特征,具有比奥氏体不锈钢更低的热膨胀系数和更高的热导率,它的?#36164;?#31995;数(PREN)大于40,具有很高的耐?#36164;础⒛图?#38553;腐?#30784;?#32784;氯化物应力腐蚀开裂性能,同时具有高强?#21462;?#39640;抗疲劳强?#21462;?#20302;温高韧性等,是一种应用广泛的双相不锈钢。近年来,随着双相不锈钢应用领域不断扩大,对焊接技术的需求增加,加速了焊接技术的发展。因此,总结和探讨国内外对2507不锈钢焊?#26377;?#30340;研究成果,对于2507双相不锈钢的应用具有重要的工程实用意义。
  
  ①.热膨胀系数:因温度变化而引起物质量度元素的变化。膨胀系数是膨胀-温度曲线的斜率,瞬时膨胀系数是特定温度下的斜率,两个指定的温度之间的平均斜率是平均热膨胀系数。膨胀系数可以用体积或者?#27973;?#24230;表示,通常是用长度表示。
  
  ②.密度:物质的密度是该物?#23454;?#20301;体积的质量,单位是kg/m3或1b/in3。
  
  ③.弹性模量:当施加力于单位长度棱住的两端能引起物体在长度上的单位变化?#20445;?#21333;位面积上所需的力称为弹性模量。单位为1b/in3或N/m3。
  
  ④.电阻率:在单位长度立方体材料的两对面之间测量的电阻,单位用Ω•m,μΩ•cm或(已废的)Ω/(circular mil.ft)来表示。
  
  ⑤.磁导率:无量纲系数,表示物?#23460;?#34987;磁化的程度,是磁感应强度与磁场强度之?#21462;?br />   
  ⑥.熔化温度范围:确定合金开始凝固和凝固完了的温?#21462;?br />   
  ⑦.?#28909;齲?单位质量的物质温度改变1?#20154;?#38656;要的热量。在英制和CGs制中二者?#28909;?#30340;数值相同,因为热量的单位(Biu或cal)取决于单位质量的水升高1度听需的热量。国?#23454;?#20301;制中?#28909;?#30340;数值与英制或CGS制是不同?#27169;?#22240;为能量的单位(J)?#21069;?#19981;同的定义定的。?#28909;?#30340;单位是Btu(1b•0F)及J/(kg •k)。
  
  ⑧.热导率:物质导热的速率的量?#21462;?#22312;单位截面积物质上建立单位长度上的1度的温度梯度?#20445;?#37027;么热导率定义为单位时间传导的热量,热导率的单位为 Btu/(h•ft•0F)或w/(m •K)。
  
  ⑨.热扩散率:是确定物质内部温度前迁速率的一?#20013;?#33021;,是热导率?#21592;热?#21644;密度乘积的比值,热扩散率单位以Btu/(h•ft•0F)或w/(m•k)表示。
  
  2507双相不锈钢化学成分中很低的C含量可改善该钢焊?#26377;?#21644;降低热处理期间碳化物在晶界的析出倾向,增加晶间耐腐蚀性能,高铬、高钼和较高的氮含量,可以提高耐腐蚀能力,使其有很好的抗甲酸、醋酸、氮化物等均匀腐?#30784;?#32784;?#36164;础?#25239;应力腐蚀能力。氮作为合金元素加入不锈钢中,?#21830;?#39640;奥氏体稳定性、平衡双相钢中相的比例,在不影响钢的塑性和韧性的前提下提高钢的强度,可部分替代不锈钢中的Ni,降低成本,N在双相不锈钢中具有延缓金属间化合物弥散析出和稳定奥氏体的作用。
  
  2507双相不锈钢组织?#21830;?#32032;体和奥氏体组成,奥氏体分布在铁素体基体上呈条状分布,较高倍数下观察奥氏体和铁素体界面并不光滑,?#31034;?#40831;状,说明通过轧制后冷却过程中,奥氏体形成是在铁素体界面处形?#30636;?#38271;大。双相不锈钢组织中奥氏体的存在能够降低高铬铁素体的脆性和晶粒长大倾向,提高了焊?#26377;?#21644;韧性,富铬铁素体则?#21830;?#39640;不锈钢中奥氏体的屈服强?#21462;?#25239;晶间腐蚀和应力腐蚀能力,即铁素体双相组织具有高强?#21462;?#39640;韧性的同?#20445;?#36824;保持有高的抗应力开?#36873;?#25239;点?#30784;?#25239;缝隙腐蚀的能力,尤其是氯化物、硫化物中具有高的抗应力腐蚀开裂的能力,因此,可?#34892;?#22320;解决长期以来困扰奥氏体不锈钢因局部腐蚀所致的失效问题。
  
  2507双相不锈钢焊接方法适用性较广,可以采用多种方法焊接,焊接热输入和冷却速?#35270;?#21709;铁素体和奥氏体的相平衡和焊接?#27833;?#30340;性能,为保证焊缝组织中具有合适的相比例和良好的力学性能及其腐蚀性能,焊接时应避免过小或者过大的热输入,控制在5~20kJ/cm,焊接薄壁件时取下限,焊接厚壁件时适当增大热输入,道间温度应不超过100℃。
  
  中华不锈钢网资讯部获悉:不锈钢焊管模具材料一般是由高碳高铬的Cr12MoV(或SRD11,D2,DC53)制成。普遍采用如下工艺流程制作模具:下料;粗加工;热处理(高温淬火加高温回火);精加工;氮化;成品(注:为节省成本,一般生产厂家现在?#38469;?#21435;了锻造与球化退火两道耗?#20445;?#36153;财工序)。由于Cr12MoV类材料属于高碳高铬合金钢,其原始组织存在很大的成份偏析(这种偏析?#35789;?#19968;般的锻造也无法消除)。这样经过热处理(高淬高回)的模具内部组织极不均匀,宏观表现为硬度极不均匀(HRC四十?#38050;?#20845;十左右),再经氮化处理,模具表面不均匀性无法消除,基体硬度甚?#20004;?#19968;步降低,?#23548;?#20351;用?#20445;?#34920;现为模具及焊管表面均易拉伤,模具寿命低。
  
  不锈钢成型模具必须具备极高的耐磨和抗粘结(咬合)性能。不锈钢焊管是在焊管成型机上,由不锈钢板经若干道模具碾压成型并经焊接而成。由于不锈钢的强度较高,且其结构为面心立方晶格,易形成加工?#19981;?#20351;焊管成型?#20445;?#19968;方面模具要承受较大的摩擦力,使模具容易磨损;另一方面,不锈钢板料易与模具表面形成粘结(咬合),使焊管及模具表面形成拉伤。我们对进口焊管模具的分析表明,该类模具的表面处理都是采用超硬金属碳化物或氮化物覆层处理。
  
  本工艺处理的模具?#31995;?#21270;模具可从根本上解决焊管的拉毛,从而减少焊管后续抛光工序的工作量并提高产品质量(因大量抛光而使管壁减簿),大幅度提高模具使用寿命,减少售后服务工作量。
  
  模具表面超?#19981;?#22788;理技术,在?#23548;?#29983;产当中得到较广泛的应用,由此工艺处理的模具寿命较传统工艺如氮化有较大幅度的提高,在?#25215;?#27169;具性能方面超过国外水平,而价格仅是国外同等的1/4~1/10。经本工艺处理的模具有轧辊,冲头,彩管系列冷作模具,标?#25216;?#27169;具,叶蜡石模具,铜铝型材?#36153;?#27169;具等,使客户产生了很高的效益,使模具的性价比得到质的提高。中华不锈钢网资讯部获悉

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