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大口径不锈钢管及其制品热处理问题之一

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-09-29  浏览次数:3 选择视力保护色:

[摘要]中华不锈钢网营管部获悉:大口径钢管焊接后的热处理条件时,必须考虑到消除残余应力,焊缝和热影响区的金属质量改变(软化、硬度降

 中华不锈钢网营管部获悉:大口径钢管焊接后的热处理条件时,必须考虑到消除残余应力,焊缝和热影响区的金属质量改变(软化、硬度降低、韧性改变),热影响区粗粒组织晶界产生裂缝及发生晶间腐蚀趋势诸方面的可能性。
  
  宫野蒲太郎C60J探讨了耐蚀钢的热处理及耐蚀钢同碳铬钴耐蚀钢相焊接的热处理,援引了各种钢焊接后热处理的温度值。
  
  耐蚀钢的相成分对其焊接热处理的温度制度有相当大的影响。例如含有不同数量6一铁素体并由钛和铌稳定的钢(X2CrNiMoN 18-14, XlOCrNiMoTi 18-12和X5CrNiMoCuT/18 -8),其大口径钢管焊缝热处理应在1050 ~1100℃的弥散退火温度下进行。在900 -050℃温度下退火将会使含有铁素体的焊缝金属脆化。焊缝相成分的调节是通过这样一些措施来实现的,即固溶处理,防止M23C6碳化物析出,添加铁素体元素和碳化元素,减少含碳量。焊接后在600~650℃的温度下进行热处理以防M20C析出,但同时会使焊缝同热影响区的交界处耐腐蚀性能降低,产生刀状腐蚀。在这种情况下,在840—000℃温度下稳定处理4小时即可达到碳化物完全析出。相消失会促使铬镍大口径钢管焊缝金属脆化。在1000~1050℃温度下固溶处理l~2小时会使a-相在基体中溶解并提高金属的塑性。焊缝中盯-相产生的条件和盯-相数量的调节方法已在一些文献中详细分析过。
  
  西德焊管时最常使用的耐蚀钢的成分(65J。在大多数情况下,铬镍钢管在焊接后即在1050~l000℃温度下退火,随后在水中冷却或吹风冷却,并且应当尽可能地快些越过550—850℃温度范围。
  
  中华不锈钢网营管部获悉:为了取得抗拉和持久强度试验时的最高性能,A.L.沃德所进行的316型铬镍钼钒钢热处理制度的研究表明,870~1070℃温度范围内的退火可使大口径钢管焊缝的强度恢复到减少铁素体含量0.5%时母体金属的强度水平。这证实奥氏体钢焊缝金属的强度决定于再生相(铁素体)的分布和含量。
  
  为了获得在静载荷时焊缝机械强度高和耐蚀性能高的10X18H8、06X18H10和03X18H10钢钢管,P.加兰建议在960℃温度下将焊接后的大口径钢管真空退火8小时。A.ISI300和400系列铁素体耐蚀和耐热钢焊接后或不正确热处理后,在热影响区的铁素体晶界可能析出铬的碳化物,这将使钢易于感受晶间腐蚀,并导致塑性和韧性的降低。
  
  大口径不锈钢管及其制品热处理问题之一是采用局部热处理,其优点是无需固定的设备(加热炉),便于调节温度,只需在必要之处进行热处理。局部退火的严重缺点是由于加热区和未加热区的温差而产生相当大的残余应力。完全退火的优点是残余应力小,缺点是所谓原始价值高和热处理本身工艺控制复杂。在一篇很有益的文献中,对整体加热钢管和局部加热焊缝的现有热处理方法做了评价,援引了使用传输介质、利用化学反应热和光热能热处理钢管的实例,探讨了这些热处理方法的应用范围,还叙述了焊接管纵向焊缝感应热处理所用的装置。
  
  D.马乌康宁探讨了焊接件(主要是焊接大口径不锈钢管)焊接后热处理时放热法加热和电热法加热的技术上的合理性和经济效果。通常在必须控制加热速度、具备必要功率的电源及加热直径大于356毫米钢管的情况下才采用电加热。在直径为203 -254毫米,以焊接金属的硬度作为主要判断指标时,则采用放热加热方法。
  
  中华不锈钢网营管部获悉:西德蒂森·莱茵大口径不锈钢管公司的工厂中,采用局部加热热处理焊缝的工艺(在壁厚4N4.5毫米时,直径150~450毫米钢管的加热区宽度为2~4厘米)。在美国铸管公司的工厂中,生产壁厚10毫米以下直径219~508毫米的钢管(煤气管、石油管、套管等)时,钢管依次在三个感应器中进行热处理(正火)。钢管在感应器中加热之后在四机架二辊式轧机上进行定径和矫直。在定径时,要将钢管压缩,使焊缝厚度比管壁厚度大5%。然后进行回火。乌拉尔管材科学研究所和谢韦尔斯基钢管厂,在选择73-219机组焊接的10钢219×6—7和168×7毫米钢管的最佳热处理制度时,曾制订了较为详细的工艺过程。根据研究结果,确定了壁厚6~7毫米大口径不锈钢管的焊缝在焊接速度为30—35米/分时的最佳局部加热温度:在第一感应器中为1000Nl,在第二感应器中为70℃。

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