310S不锈钢管焊接接头耐热温度分析介绍

 310S不锈钢管是以冷拔工艺生产的耐高温钢管材料。该钢的耐蚀性能优于碳钢，是目前比较好的耐高温材料用钢管。焊接310S不锈钢管用的焊条，是含有硅、铝、钒等抗腐蚀元素的低氢型焊条，具有良好的工艺性能。钢材、焊缝和焊条的化学成分、机械性能分别列于表。310S不锈钢管，由于其含铝量较低（仅为0.2～0.3%），因此熔合线处的铁素体晶粒长大倾向很小，对接头的机械性能几乎没有什么影响。接头的塑性和韧性很高，所有冷弯试样都达到180度不裂，熔合线的冲击值都在14公斤·米／厘米2以上。钢材和焊条的抗裂性能良好。板厚为12毫米，采用4毫米直径焊条，通过小铁研式和双T型接头抗裂试验，没有发现裂纹。

310S不锈钢管的焊接接头，通过在含高硫原油罐上的挂片试验证明，焊接接头具有良好的抗硫油腐蚀性能。经224天，整个焊接接头呈均匀瘸蚀。焊缝金属因含有较高的硅，其耐蚀能力优于钢材，焊缝比钢材表面光整致密。总之，310S不锈钢管具有良好的可焊性，焊接时没确+什么特殊要求。经实际油罐制造表明，这种钢可按普通钢管相同的焊接工艺施焊。某些厂采用此钢制造了原油罐和再生塔等设备。

310S不锈钢管液相线温度为1410℃，在1380℃时已析出大量γ相，但此时熔池仍保持相互联通。1340℃时，γ相含量为91.66%，熔池开始出现断续现象，到1300℃时，熔池内的液相量进一步减少，断续进一步加剧，并出现了少量的碳化物共晶，此温度可以认为是碳化物共晶的初凝温度。1200℃时，熔池内液相的绝大部分已形成共晶组织，只有极少量的点状熔池存在，故1200℃大约为碳化物共晶的终凝温度。共晶组织中的碳化物为六方晶格的M7C3，其中M主要为铬、铁元素。310S不锈钢管真空电弧炉熔炼，轧制以后不同热处理条件下的组织如图所示，310S不锈钢管在真空电弧炉中熔炼以后轧制态的金相图片，可以看到白色的奥氏体基体和团聚状Cr7C3。a2和a3分别为铸造轧制态的310S耐热钢在1150℃分别加热保温30分钟和6小时的金相组织，我们看到，当保温时间为6小时，碳化物逐渐减少，形状为长的链条状，奥氏体晶粒变大，这些共晶碳化物分布在晶界上和三叉交界处。