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不锈钢厚壁钢管的优势

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-04-06  浏览次数:9 选择视力保护色:

[摘要]中华不锈钢网小编获悉:轧管机组种类多、规格全、产能大、装备现代化但产能分散,技术和科研力量强而不集中,资金严重不足,试验研

中华不锈钢网小编获悉:轧管机组种类多、规格全、产能大、装备现代化但产能分散,技术和科研力量强而不集中,资金严重不足,试验研究设备齐全、条件具备但分散于各企业,难以统筹安排;轧管机组和检测设备国内基本上都可以制造,但个别配套设备和检测装置仍需进口;品种开发已能满足国内的绝大部分需要,但仍需少量进口;高档产品品种不全,而且质量不够稳定,尚难打入国际高端不锈钢管市场;国内不锈钢管产量过剩,市场竞争激烈,国际市场不但竞争激烈,而且壁垒森严,政治压力大等。笔者认为:这正是我们实现不锈钢管强国目标的基础,正说明我们的硬件条件已完全具备,软件条件有的也已具备,只要抓住现在这个“生产过剩”的大好机遇,从技术工艺、设备设计制造和组织管理层面努力,一定能很快实现我们的目标。

由于超窄间隙焊接方法具备常规焊接方法难以企及的特点,运用到1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的焊接,可更好地改善接头组织、提升综合性能。

1、可有效抑制接头晶间腐蚀倾向

根据奥氏体不锈钢厚壁钢管焊接接头不同区域发生的晶间腐蚀,又可将其细分为如下三种:

a)碳铬化合析出,造成晶间贫铬引起的晶间腐蚀

此类腐蚀主要发生在HAZ敏化区。焊接过程中,热源输入的热量将焊缝两侧一定厚度的母材加热至600~850℃,使晶粒边界处的C、Cr大量化合,形成含铬化合物,并沿晶界析出,而晶粒内部其他区域中的Cr因扩散速度慢、扩散动力不足无法及时补充晶界处的铬损耗量,在相邻晶粒间形成贫铬层,导致晶界发生敏化。当温度高于850℃时,碳化物会发生溶解,重新固溶到奥氏体晶粒中。若HAZ区长时间经历400~850℃的敏化加热,碳化物的析出量会随加热时间的延长而增多,晶界贫铬程度也随之加剧。钢管服役期间,在腐蚀介质中贫铬区极易被侵蚀,并沿晶界向材料内部延伸。

b)б相沉淀析出形成贫铬层造成的晶间腐蚀

б相是铬含量高于16%时形成的一类对材料性能极具影响的Fe-Cr化合物,通常在820℃析出。其形成受Cr富集程度以及C、N含量影响。若不锈钢合金液时,б相优先在铁素体中析出,可有效防止形成热裂纹。相反,若б相优先在奥氏体中析出,则会造成周围区域严重贫铬。然而,若奥氏体中存在自由C、N原子时,б相的形成会受阻,既就是说,C、N的存在增大了б相在奥氏体中的析出难度。

c)TiC固溶到奥氏体晶格中并形成贫铬层而引起的晶间腐蚀

1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢厚壁钢管,因加入了稳定化元素Ti等,且Ti主要是以TiC的沉淀游离态存在。焊接过程中,

TiC在高温下将发生溶解,Ti会以间隙原子的形式进入到奥氏体晶粒的晶格间隙中,C会进入到奥氏体点阵的空隙中,且其固溶量随最高温度的升高而增大。冷却凝固过程中,C的扩散能力较强,向奥氏体晶粒的边界运动,而Ti则因扩散能力不足,保留在原来位置附近,造成C在晶界大量富集而达到过饱合。若经历450~850℃的敏化加热,C与Cr化合使晶界贫铬。在腐蚀介质中,导致晶间腐蚀,特别在熔合线附近易出现深而细如刀削切口的晶间腐蚀(即刀状腐蚀)。

超窄间隙焊接采用低线能量,不仅可加快熔池的凝固速度、缩短C向奥氏体晶界的扩散时间、抑制C的扩散程度、减少C在晶界的富集量、降低晶界贫铬程度,还能阻阻奥氏体中析出б相,减轻焊缝区晶间腐蚀的倾向、防止熔合线附近发生刀状腐蚀;同时还能缩短HAZ区敏化加热的时间,提升接头耐晶间腐蚀的能力。

2、可有效预防焊缝区热裂纹及应力腐蚀的产生

中华不锈钢网小编获悉:1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢厚壁钢管焊接热裂纹是产生应力腐蚀的根本诱因之一。N、Si、Mn等元素的加入,以及合金中原本含有的S、P等元素,均对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢厚壁钢管的焊接热裂纹的形成起到了积极的作用。S、P等杂质元素及氮的低熔点共晶化合物的形成与析出,造成奥氏体枝晶间出现严重的偏析,并在晶粒间的大量聚集。而这些低熔共晶化合物通常会在凝固结晶的后期,在柱状晶粒间形成液态薄膜,分割晶粒间的连续性,并会在因冷却收缩引起的拉应力作用下使晶粒间产生显微结晶裂纹,在焊缝最后凝固的部分,极易形成焊接热裂纹;钢管服役期间,若在外界应力和含Cl-的腐蚀介质共同作用下,一方面应力将在这些裂处发生集中而产生应力腐蚀裂纹,另一方面腐蚀裂纹会沿着晶界间快速延伸,造成应力腐蚀破坏。

然而,超窄间隙因其线能量很低,焊接过程中,有效缩短了液相的停留时间、增大了液相的冷却凝固速率,抑制了奥氏体枝晶间低熔点共晶化合物的形成倾向及偏析程度,改善了焊缝的显微组织,从而可有效防止焊接热裂纹的形成和应力腐蚀的产生。

全面深层次地总结提高在斜轧穿孔方面的有关技术和生产工艺。包括:①穿制无内表面缺陷的薄壁毛管的工艺、技术以及其工具、调整要求;②穿制高合金钢毛管的工艺、技术以及其工具、调整要求;③锥形辊穿孔的毛管尾部质量和管坯后定心孔的关系,有关工艺、技术以及工具、调整要求;④斜轧穿孔—扩管两用机的有关工艺、技术以及其工具、调整要求,扩径时的顶头参数、位置和扩径前后壁厚关系的数字方程式,并建立有关数学模型。

 全面深层次地总结提高连轧管机组的有关技术、工艺和力能参数,工具、材料、能源实际消耗的对比情况以及有关技术问题。具体包括:①二辊和三辊轧制成品管质量的全面对比,特别是直径≤180mm中小直径不锈钢管的对比;②二辊和三辊的工艺调整、工具更换、事故几率和处理耗时等对比,特别是直径≤180mm中小直径管的对比;③三辊隧道式和侧开式换辊的操作和耗时以及处理事故和耗时的对比。中华不锈钢网小编获悉

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