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00Cr25Ni5Mo3N雙相不銹鋼的焊接工藝

2012
11-21

14:17:27

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262
來源:
  00Cr25Ni5Mo3雙相不銹鋼有較高的屈服強度,可以冷成型和熱成型。冷成型一般不需熱處理,但當(dāng)變形量超過20%時則應(yīng)采用固溶熱處理。該鋼在350~975℃加熱之后會產(chǎn)生Cr2N、σ、χ相等有害組織,這些組織都屬于脆性相,會影響鋼的力學(xué)性能和耐腐蝕性能。為了避免這些相的析出,該鋼焊接時應(yīng)盡可能采用快速焊接法且成型后在1020~1100℃溫度范圍內(nèi)進行固溶熱處理,之后快速冷卻才能得到鐵素體體積分數(shù)約為40%~50%的雙相組織,從而獲得比較高的強度、塑性及綜合性能。
  
  國產(chǎn)00Cr25Ni5Mo3N雙相不銹鋼的化學(xué)成分(質(zhì)量分數(shù),%)為:C≤0.03,Si≤1.0,Mn≤1.0,Cr24.0~26.0,Ni5.0~8.0,Mo2.5~3.5,N≤0.2。
  
  焊接工藝參數(shù)直接影響著焊后設(shè)備的質(zhì)量,因此要經(jīng)過多次焊前試驗才能zui后予以確定。焊接熱輸入、層間溫度、預(yù)熱以及材料厚度等都會影響到焊接時的冷卻速度,從而影響焊縫和熱影響區(qū)的組織和性能。當(dāng)焊后要進行熱處理時可以不限制層間溫度。正常情況下雙相鋼焊接時不需要預(yù)熱。但焊后必須盡快冷卻,以順利通過危險的脆化溫度帶。
  
  實踐證明,在保證焊接質(zhì)量的前提下盡量采用小的焊接電流和較快的焊接速度;采用窄焊縫薄層焊,層間溫度小于100℃,施焊過程中焊條不允許作橫向擺動。目的是為了減少和防止焊縫和熱影響區(qū)產(chǎn)生單相或較多的鐵素體組織和晶粒粗大。在為某廠焊接設(shè)備主焊縫時采用了表1所示的參數(shù)(焊條電弧焊),取得了較為滿意的效果。
  
  表1某系列雙相不銹鋼設(shè)備筒體的焊接參數(shù)
 
 
       中、厚壁設(shè)備的焊接中,應(yīng)采用多層焊。但根據(jù)多年試驗和經(jīng)驗表明,層數(shù)過多不但影響施工效率,還易帶來負面影響,主要是焊縫區(qū)受到焊接熱循環(huán)作用次數(shù)過多易導(dǎo)致性能劣化、引發(fā)弧波裂紋。事實是,在保證材料晶粒度細小及應(yīng)力較小的前提下,盡可能地減少焊接層數(shù)。

  在為化工廠制作的設(shè)備中,某換熱器殼體規(guī)格Φ800mm×10mm,熱加工后對其焊縫進行固溶熱處理,在1050~1100℃保溫1h,然后立即水冷。固溶熱處理后相關(guān)試樣的力學(xué)性能見表2。從表2可知,固溶熱處理后雙相不銹鋼材料的鐵素體體積分數(shù)為56.13%,滿足奧氏體和鐵素體共存相比例約各占一半的要求。力學(xué)性能指標也較為理想。金相檢驗及晶間腐蝕試驗表明,無σ相、α相等有害相析出,材料試樣無晶間腐蝕傾向。
 
表2  00Cr25Ni5Mo3N 雙相不銹鋼接頭固溶熱處理結(jié)果


 
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