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铁素体含量对不锈钢管焊缝的影响自奥氏体不锈钢管投入工业应用以来

发布时间:2022-04-13 09:24:47      发布人:小编  浏览量:

铁素体含量对不锈钢管焊缝的影响自奥氏体不锈钢管投入工业应用以来,焊缝铁素体含量一直是人们高度关注的深层次问题。这是因为它们的存在确实会对奥氏体钢管的强度、韧性、耐腐蚀性和可焊性产生一定的影响。其中一些问题已经基本澄清,而另一些问题需要进一步探讨

 

大家的观点是:

 

(1)铁素体的强度高,而塑性和韧性差。它们的存在自然会影响奥氏体不锈钢管的强度和韧性,但在一般应用中,只要铁素体含量不太高,如10%左右,这种影响是允许的。特殊情况可通过附加焊缝金属拉伸试验、常温或低温冲击试验加以限制

 

 

(2)铁素体对奥氏体不锈钢管耐腐蚀性的影响是一个非常复杂且难以简单说明或有争议的问题,因为不锈钢管应用中的腐蚀主要是晶间腐蚀,缝隙腐蚀、点蚀、应力腐蚀开裂等局部腐蚀,其中不锈钢管焊接中的晶间腐蚀主要是由焊缝影响区敏化引起的CR耗尽引起的。不锈钢焊管的缝隙腐蚀主要与未焊透等焊接缺陷有关。点蚀和应力腐蚀开裂确实与铁素体含量有关① 早期的研究仅仅认为焊缝中的铁素体会促进点蚀,因此是有害的。一些实验也证明了这一点。然而,随后的研究指出,退火或未退火焊缝金属的点蚀起始点发生在枝晶中心的cr.Mo贫化区,这是由微观偏析引起的。Cr和Mo对枝晶芯棒的空心效应在以奥氏体为初始凝固固体的焊缝金属中更为明显,这表明铁素体的存在对枝晶芯棒的空心效应影响不大,S偏析是铁素体/奥氏体界面点蚀的更重要因素,这使得铁素体/奥氏体界面成为304L自熔(GTAW)焊缝中最敏感的点蚀位置,铁素体作为初始凝固模式

 

此外,还发现不同的介质条件,焊接方法和热输入(影响偏析程度)可能会影响上述不锈钢管

 

的点蚀敏感位置② 铁素体含量对奥氏体不锈钢管焊缝金属抗应力腐蚀性能的影响也很复杂,不能一概而论。它不仅取决于化学成分、介质环境和测试技术,还取决于铁素体含量、形貌分布和凝固方式。有人认为铁素体可以提高奥氏体不锈钢管焊缝的抗应力腐蚀性能,因此焊缝的抗应力腐蚀性能优于母材和热影响区;然而,有人持相反的观点,认为铁素体的阳极溶解是304钢管对固溶应力腐蚀开裂敏感的原因

 

文献认为,当铁素体含量增加时,铁素体形态从不连续的蜗杆状变为连续的蜗杆状或网状,焊缝的应力和耐蚀性降低

 

焊后热处理可以使铁素体相变和球化,但只有足够高的退火温度和足够长的时间,如10-100h,才能完成相变,显著提高其抗应力腐蚀性。铁素体含量越高,完全去除铁素体的时间越长,这在实际生产中可能很难实现。即使经过如此长时间的高温退火,高铁素体含量奥氏体不锈钢管焊缝的抗应力腐蚀性能也不理想。因此,焊后短时高温退火只能使碳化物相和α相分解使C和Cr重新溶解为奥氏体,但不能完全将铁素体转变为奥氏体

 

③ 铁素体含量对奥氏体不锈钢管焊缝的可焊性有积极影响,尤其是焊接过程中焊缝的抗凝固裂纹能力。在不锈钢焊管生产中,为了保持较高的焊接速度,使焊缝中含有3%-5%的铁素体是有益的。


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