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不锈钢管材焊接接头组织及腐蚀原因分析

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-04-26  浏览次数:2 选择视力保护色:

[摘要]中华不锈钢网报道记者:不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构,从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢的属

中华不锈钢网报道记者:不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构,从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢的属性,所以镍被称为奥氏体形成元素。普通碳钢的晶体结构称为铁氧体,呈体心立方(BCC)结构,加入镍,促使晶体结构从体心立方(BCC)结构转变为面心立方(FCC)结构,这种结构被称为奥氏体。
  
  含N不锈钢中的氮合金化主要有两条途径:一是加人氮化锰、氮化铬等合金进行合金化,二是用氮气直接合金化,后者具有?#31995;?#30340;生产成本。AOD炉可以用氮气直接合金化,因而,冶炼不锈钢具有很大的优势。太钢在18t和40tAOD炉中应用氮在不锈钢中的溶解、脱除理论,建立了氮合金化工艺模型,冶炼中不需要在线分析钢中氮含量就能较为精确地控制成?#20998;?#30340;氮含量,控制精±0.0135%。目前,太钢已用氮气直接合金化的方法应用该模型批?#21487;?#20135;OCr19Ni9N、OCr19Ni9NbN、1Cr17Mn6Ni5N、00Cr18Ni5Mo3Si2N和00Cr22Ni5Mo3N等含氮不锈钢钢种。2003年,生产各类含N不锈钢3.5万t,取得了明显的经济效益。
  
  中华不锈钢网报道记者:AOD炉冶炼时的粉尘量为钢产量0.7%-1.0%,一般AOD粉尘中含Cr2O315%,NiO4%,CaO26%,Fe27%,MgO15%以及其它物质,粉尘粒度≤20μm,粉尘中Cr2O3和NiO是贵重金属氧化物。若不回收,不仅造成资源浪费,?#19981;?#27745;染环境。因此,如?#20301;?#25910;AOD粉尘中的Cr、Ni二物是各不锈钢炼钢厂的重要课题。
  
  这样组织比例使S32760超级双相不锈钢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导热率,它的孔蚀系数(PREN)大于40,具有优异的含氯离子及酸性介质环境下的耐应力腐蚀开裂能力,良好的耐氯离子点蚀及缝隙腐蚀能力,具有良好的耐冲刷腐蚀及腐蚀疲劳,力学性能优异,焊接性能良好。主要应用于石油、天然气、化工以及船舶等领域的腐蚀环境下,成为各种耐腐蚀工业应用领域的理想材料。超级双相不锈钢在?#23548;?#24212;用存在焊接问题,焊接接头的组织及其相比例影响焊接接头的力学性能和腐蚀性能。
  
  试验采用8mm壁厚Φ60mm的S32760双相不锈钢管材。化学成分为:ω(C)≤0.030%,ω(Cr)=24~26%,ω(Ni)=6.0~8.0%,ω(Mo)=3.0~4.0%,ω(N)=0.20~0.30%,ω(Cu)=0.5~1.0%,ω(W)=0.5~1.0%,ω(Si)≤1.0%,ω(Mn)≤1.0%,ω(P)≤0.030%,ω(S)≤0.010%。管材的焊接开V形坡口,焊接时用?#19981;?#28938;打底,手工电弧焊充填盖面,?#19981;?#28938;焊丝牌号为曼斯特ZERON 100(ER2594),手工焊焊条牌号为E2594。
  
  试验结果表明:
  
  (1)气体保护焊焊后不进行热处理,S32760双相不锈钢管材焊接接头焊缝组织、热影响区和母材的组织均为奥氏体和铁素体双相组织,焊缝金属的奥氏体含量较多,并有少量的σ相。焊缝金属的奥氏体组织比例为64%,铁素体比例为36%,母材部分奥氏体比例为52%,铁素体比例为48%。双相不锈钢焊接接头熔合区结合良好,焊缝热影响区宽度较小。
  
  (2)焊缝的奥氏体在铁素体晶界形成,向铁素体晶内生长,呈板条状分布,部分奥氏体直接在铁素体晶内析出呈块状分布。
  
  (3)?#23548;?#28938;接?#20445;?#28938;接接头腐蚀试验中出现腐蚀的原因与焊缝接头焊后冷?#27492;?#24230;过慢、组织中奥氏体含量过多及析出σ相有关,焊接时应严格控制热输入及其焊接时的层间温?#21462;?#20013;华不锈钢网报道记者

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