310S不锈钢

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310S不锈钢管焊接后常见缺陷有哪些

来源:至德钢业 日期:2020-11-06 16:19:59 人气:360

浙江至德钢业有限公司是一家专业生产310S不锈钢管及管件厂家,公司有常备300余吨310S不锈钢管现货库存,以便客户急需。多年耐高温不锈钢管生产经验,发现310S不锈钢管焊接后常见缺陷有以下几点:


一、焊接接头的热裂纹


 单相奥氏体组织的奥氏体310S不锈钢管焊接接头易发生焊接热裂纹,这种裂纹是在高温状态下形成的。常见的裂纹形式有弧坑裂纹、热影响区裂纹、焊缝横向和纵向裂纹。就裂纹的物理本质上讲,有凝固裂纹、液化裂纹和高温低塑性裂纹等多种。奥氏体310S不锈钢管易产生焊接接头热裂纹的主要原因有:


 1. 焊缝金属凝固期间存在较大的拉应力,这是产生凝固裂纹的必要条件。由于奥氏体310S不锈钢管的热导率小,线膨胀系数大,在焊接区降温期焊接接头必然要承受较大的拉应力,这也促成各种类热裂纹的产生。


 2. 方向性强的焊缝柱状晶组织,有利于有害杂质的偏析及晶间液态夹层的形成。


 3. 含镍量高的合金对硫和磷形成易熔共晶更敏感,在某些钢种硅和铌等元素,也能形成易熔晶间层。


二、焊接接头的晶间腐蚀


  奥氏体310S不锈钢管焊接接头的晶间腐蚀发生的部位是在热循环峰值温度600~1000℃的热影响区,即离焊缝边沿1.5~3mm之外的母材金属上;也可发生在焊缝金属上;另一种晶间腐蚀发生在焊缝的熔合线轮廓外侧很狭窄的范围内,像刃状深入发展,故称之为刀状腐蚀,它是晶间腐蚀的一种特殊形式。


  奥氏体310S不锈钢管长期加热而导致晶间腐蚀的敏化温度区为450~850℃。由于奥氏体310S不锈钢焊接接头处在焊接快速连续加热过程中,铬碳化合物的形成过程必然会出现较大的过热区,所以焊接接头的敏化区位于热循环峰值温度800~1000℃的部位。敏化的实质是,当处于该区段的金属晶粒内部过饱和固溶的碳原子会逐步向晶粒边缘扩散,与晶粒边缘层的铬原子结合而成碳化物,并沿晶界沉淀析出。由于铬原子的扩散速率要比碳的扩散慢的多,来不及补足形成碳化物所消耗的铬,于是晶粒边缘层的铬含量低于耐蚀所需铬的极限含量(Cr<12%),于是导致晶粒边缘贫铬而丧失了耐腐蚀性能,在腐蚀介质中工作一段时问后就会出现晶间腐蚀。焊缝上的晶间腐蚀通常都只是在多道多层焊的情况下出现。前一道焊缝金属受到后面焊道的热影响而处于敏化温度的区带,可能出现晶间贫铬而不耐腐蚀。为了减少或避免晶间腐蚀的倾向,应在钢中尽量减少碳的含量,以不形成铬的碳化物为准。


三、焊接变形


 在焊接过程中,焊件随着时间(温度)的改变而产生的变形和应力,我们称之为焊接瞬时变形和瞬时应力。焊后,当焊件温度降到室温时,在焊件中残留的变形与应力称为焊接残余变形和残余应力。在焊接过程中,不均匀的加热使得焊缝及其附近的温度很高,而远处大部分金属不受热,其温度还是常温。这样,不受热的冷金属部分便阻碍了焊缝及近缝区金属的膨胀和收缩。冷却后,焊缝就产生了不同程度的收缩和内应力(纵向和横向),再加上金属内部晶粒组织的转变所引起的体积变化,就造成了焊接结构的各种变形。这是产生焊接应力与变形的内在原因。另外,在现场施焊过程中,焊接件的空间结构存在相互拘束力,工装夹具拆卸后产生的反向拘束力以及可能产生的氢致应力等是焊件产生变形的外在原因。


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