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304不銹鋼管焊接時(shí)容易出現(xiàn)什么問題

2022-12-29 15:27:28 正佳不銹鋼

304不銹鋼管具有良好的冷、熱加工性能，可采用通用的各種冷、熱加工工藝生產(chǎn)304管，它不僅具有耐腐蝕優(yōu)點(diǎn)，低溫下也能保持較好的塑韌性且由于含較高的Cr、Ni等合金元素，用于較高溫度下也有一定的抗氧化性和強(qiáng)度。然而其導(dǎo)熱系數(shù)小、線脹系數(shù)大等導(dǎo)致焊接時(shí)存在殘余應(yīng)力，在相同或者不同金屬材質(zhì)中進(jìn)行焊接銜接時(shí)，就容易出現(xiàn)問題了，我們來看看304不銹鋼管焊接時(shí)容易出現(xiàn)什么問題：

一、腐蝕性
304管材腐蝕主要包括晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕，其中晶間腐蝕是焊接接頭在特定的腐蝕介質(zhì)中沿晶粒邊界發(fā)生的腐蝕現(xiàn)象，一般認(rèn)為其腐蝕機(jī)理是貧鉻理論。

焊縫及熱影響敏化區(qū)這兩個(gè)部位最易出現(xiàn)品間腐蝕,遭受晶間腐蝕的接頭由于晶粒間已失去聯(lián)系，在受到應(yīng)力時(shí)幾乎完全喪失強(qiáng)度，往往造成不銹鋼焊接結(jié)構(gòu)件的突然破壞，危害性極大。

　應(yīng)力腐蝕是在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下發(fā)生的低應(yīng)力脆性開裂的現(xiàn)象。由于304不銹鋼管的熱脹系數(shù)高,焊后往往產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力。

奧氏體不銹鋼對(duì)含有氯離子的溶液較敏感，一般易發(fā)生應(yīng)力腐蝕，但專家模擬了奧氏體鋼在海水條件下的應(yīng)力腐蝕，發(fā)現(xiàn)NaCl溶液的濃度在3.5%和26.5%下，對(duì)材料SCC敏感性無明顯影響。這可能是因?yàn)?8-8不銹鋼制品管的應(yīng)力腐蝕裂紋不僅與溶液中氯離子的濃度有關(guān)，還與其溶液中氧含量有關(guān)。

二、熱裂紋
　一般材料的合金化程度越高，焊接時(shí)越容易產(chǎn)生熱裂紋，最常見的是焊縫凝固裂紋。304的熱導(dǎo)率小而線脹系數(shù)大，在焊接局部加熱及冷卻的條件下接頭易形成較大的拉應(yīng)力，是熱裂紋產(chǎn)生的必要條件。

其次，304不銹鋼管焊接時(shí)易形成方向性很強(qiáng)的柱狀晶組織，并在凝固結(jié)晶后期由于硫、磷等雜質(zhì)形成的低熔點(diǎn)液態(tài)薄膜割裂了晶粒之間的聯(lián)系，冷卻收縮時(shí)增加了接頭的熱裂傾向。但304鋼管中少量鐵素體的存在對(duì)抑制熱裂紋的產(chǎn)生是有利的；因?yàn)殍F素體在焊縫中呈孤島狀，起到打亂結(jié)晶方向的作用，同時(shí)少量的鐵素體能溶解雜質(zhì)以減少偏析。

三、脆化
不銹鋼焊管接頭的脆化主要包括σ相析出脆化和低溫脆化。其中σ相脆化是指焊件在經(jīng)受一定時(shí)間的高溫加熱后在焊縫中析出脆性的σ相，導(dǎo)致整個(gè)接頭脆化及塑韌性降低的現(xiàn)象。低溫脆化是指焊縫組織中鐵素體δ相的存在惡化了材料的低溫韌性。

故304不銹鋼管焊縫組織應(yīng)盡量為單一的γ相，避免出現(xiàn)δ相。但從抗熱裂性出發(fā)，要求焊縫金屬中含有一定量的鐵素體以形成γ+δ雙相組織(δ相可以打亂單一的相柱狀晶的方向性)。因此促進(jìn)焊縫單相γ組織的獲得，控制鐵素體的形成或減少δ相的析出對(duì)于改善接頭的低溫韌性有重要作用。對(duì)于高溫工作的接頭，抑制δ→σ或γ→σ的轉(zhuǎn)變均可控制接頭的σ相析出脆化。

304不銹鋼管焊接時(shí)容易出現(xiàn)什么問題？其焊接性主要取決于焊接熱循環(huán)，硫、磷等雜質(zhì)及焊縫中合金元素的含量，多多少少都會(huì)產(chǎn)生不同程度的腐蝕、熱裂紋和脆化現(xiàn)象。焊接是生產(chǎn)或者應(yīng)用安裝過程中非常普遍的工藝，通過深入了解金屬組織的性能，盡可能地降低這種不好的現(xiàn)象。