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            不銹鋼儲氣罐焊接使用的不銹鋼焊材選用
            發布日期:2022年01月15日    瀏覽次數:260

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            一、不銹鋼儲氣罐用不銹鋼及其焊接特性

            所謂中國不銹鋼,是指在鋼中加入定量的鉻元素后,鋼處于鈍化技術狀態,具有不生銹的特點。要達到這個目標,鉻含量必須超過12%。為了提高鋼的鈍化,常在不銹鋼中加入鎳、鉬等能使鋼鈍化的元素。一般來說,不銹鋼其實就是不銹鋼和耐酸鋼。不銹鋼企業不具備一定的耐酸性,耐酸鋼一般具有良好的不銹鋼性能。

            不銹鋼按其顯微組織可分為奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼和奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼。

            1、奧氏體不銹鋼及其影響焊接工藝的特性

            奧氏體不銹鋼是應用最廣泛的不銹鋼,以高鉻鎳型最為常見。目前奧氏體通過不銹鋼大致可分為Cr18-Ni8型、Cr25-Ni20型和Cr25-Ni35型。奧氏體不銹鋼具有以下焊接特性:

            ①焊接熱裂紋奧氏體不銹鋼企業,由于其導熱系數低,線膨脹系數大,因此在焊接過程中,焊接接頭不同部位的高溫停留時間較長。如果主要雜質如硫、磷、錫、銻、鈮等雜質元素的技術含量較高,則會在晶間形成低熔點合金。當焊接接頭需要承受較高的拉應力時,很容易在焊縫中形成凝固裂紋,在熱影響區形成中國液化裂紋,這些都是熱焊接裂紋。

            防止熱裂紋最有效的方法是減少低熔點鋼和焊接材料中易產生共晶的雜質元素,使奧氏體不銹鋼含有4%-12%的鐵素體組織。

            ②晶間腐蝕 根據貧鉻理論,在晶間析出不同的碳化鉻,導致晶界出現貧鉻,這是造成晶間腐蝕的主要原因。因此,防止焊縫腐蝕的主要措施是采用超低碳焊材或含鈮、鈦等穩定元素的焊材。

            ③ 應力腐蝕開裂應力腐蝕開裂通常表現為脆性破壞,發展破壞的過程時間短,社會危害行為嚴重。焊接殘余應力是奧氏體不銹鋼應力腐蝕開裂的主要原因。焊接接頭的結構發展變化或應力集中的存在,以及局部腐蝕介質集中技術也是社會影響最大的應力腐蝕開裂的原因。

            4 σ相焊接接頭的脆性σ相是一種脆而硬的金屬間化合物,主要集中在柱狀晶粒的晶界處。 γ相和δ相都可以發生σ相轉變。例如,當cr25ni20型焊縫從800℃加熱到900℃時,會發生強烈的γ→δ轉變。

            鉻鎳型奧氏體穿過不銹鋼,特別是鉻鎳鉬型不銹鋼,容易發生δ→σ相變。當δ鐵素體含量可以超過12%時,δ→σ相變的發展非常微不足道,導致焊縫和金屬顯著脆化,這就是我們堆焊熱壁加氫處理反應器結構內壁的原因。之所以δ鐵素體含量一般控制在3%~10%。

            鐵素體不銹鋼及其焊接特性

            鐵素體不銹鋼可分為普通鐵素體不銹鋼和超純鐵素體不銹鋼兩大類,包括普通鐵素體不銹鋼Cr12~Cr14型,如00Cr12、0Cr13Al; Cr16~Cr18型,如1Cr17Mo; Cr25~30型。

            普通鐵素體不銹鋼因碳氮含量高,成型焊接困難,耐腐蝕性能難以保證。一般控制在0.035%-0.045%、0.030%、0.010%-0.015%,并添加必要的合金元素,進一步提高鋼的耐腐蝕性能和綜合性能。

            與普通鐵素體不銹鋼企業相比,超純高鉻鐵素體不銹鋼企業具有良好的抗均勻腐蝕、點蝕和應力腐蝕環境的能力,多用于中石化技術裝備.鐵素體不銹鋼具有以下焊接特性:

            ①在焊接過程中高溫環境的作用下,熱影響區,尤其是焊縫附近的晶粒會在加熱系統溫度可達1000°以上的熱影響區迅速長大C。增加冷卻并不能有效避免晶粒粗化引起的韌性急劇上升和下降以及晶間腐蝕行為的高趨勢。

            ②鐵素體鋼本身含鉻量高,碳、氮、氧等有害元素較多,脆性轉變溫度高,缺口敏感性強。因此,焊后脆化現象更為系統和嚴重。

            3 475℃脆化在400℃ー600℃長時間發生,嚴重降低了室溫韌性。在550℃~820℃長時間加熱后,σ相容易從鐵素體中析出,其塑性和韌性也會明顯降低。

            3、馬氏體不銹鋼及其焊接特性

            馬氏體和不銹鋼材料可分為Cr13型馬氏體不銹鋼、低碳馬氏體不銹鋼和超級馬氏體不銹鋼。 Cr13型具有一般的耐腐蝕性。由Cr12基馬氏體不銹鋼制成,由于添加了鎳、鉬、鎢、釩等合金元素,除具有一定的耐腐蝕性外,還具有高溫強度和高溫抗氧化性。 .

            馬氏體不銹鋼的焊接技術特點:Cr13型馬氏體不銹鋼焊縫和熱影響區的硬化傾向特別大。我們可以在空冷條件下通過焊接接頭獲得硬而脆的馬氏體。 , 在沒有約束應力和擴散氫的焊接作用下,很容易出現不同的焊接冷裂紋。當冷卻速度低時,在近焊縫區和焊縫金屬中會形成宏觀的鐵素體和碳化物,顯著降低接頭的塑性和韌性。

            低碳和超級馬氏體與不銹鋼焊縫及熱影響區冷卻后,雖然全社會都可以轉化為低碳馬氏體,但沒有明顯的硬化現象,具有發達的焊接技術性能。


             
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