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厚壁不銹鋼管持續(xù)處于高溫高壓的環(huán)境當(dāng)中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)熱處理過程中表面裂紋延伸的情況。為什么加熱過程中會(huì)裂開呢?遇到這種問題該怎么辦呢?從原因和措施兩個(gè)方面展開討論。
奧氏體不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)相對(duì)比較小,而其線性膨脹系數(shù)又比較大,在這樣的對(duì)比之下,很容易在局部加熱的過程中產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力。在管壁較厚的部分,這種應(yīng)力會(huì)愈發(fā)的明顯。除此之外,熔合不好、表面粗糙等都是導(dǎo)致應(yīng)力集中的重要原因。
熱處理后出現(xiàn)裂紋的情況,熱處理過程中的內(nèi)外溫差不均勻是直接導(dǎo)致裂紋出現(xiàn)的原因。在內(nèi)外溫差不均勻的情況下,材料線膨脹系數(shù)較大,應(yīng)力集中表現(xiàn)的更加明顯。在內(nèi)外溫差不均勻時(shí),應(yīng)力集中的傾向增加進(jìn)而導(dǎo)致了裂紋的出現(xiàn)、衍生。
從原理上分析,硫在金屬中含量較高會(huì)導(dǎo)致機(jī)械性能的下降,從而在很大程度上引發(fā)金屬熱裂傾向。厚壁不銹鋼管為奧氏體不銹鋼,其具有凝固過程中柱狀晶焊縫組織的特征,這有利于有害物質(zhì)的偏析,從而進(jìn)入到液態(tài)間層當(dāng)中,從而造成焊縫凝固裂紋。
那厚壁不銹鋼管加熱裂開怎么辦呢?有三種預(yù)防措施:焊接工藝控制、選擇適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に嚒⒖茖W(xué)選擇焊材。
1. 焊接工藝控制
焊接工藝的控制對(duì)于避免裂紋具有重要的作用。在焊接過程中,要選擇多層、窄焊道的焊接工藝技術(shù),盡可能降低擺動(dòng)的幅度并實(shí)現(xiàn)快速冷卻,一般可以通過選擇直徑合適的焊條來減少焊接應(yīng)力,同時(shí)也可以借助于技術(shù)上的優(yōu)化來確保焊工的技能得到充分的發(fā)揮,必要時(shí)可以通過表面打磨圓滑過渡的方式進(jìn)行處理。
2. 選擇適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に?/span>
需要盡可能調(diào)整熱處理的環(huán)境,穩(wěn)定生產(chǎn)工藝。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),一方面需要選擇合適的加熱手段,避免出現(xiàn)內(nèi)外的溫差差異過大而引起應(yīng)力的集中;另外一方面則需要通過現(xiàn)場管線的優(yōu)化,避免形狀過于復(fù)雜,熱量散失較多的情況。為了避免出現(xiàn)晶界的腐蝕,可以通過現(xiàn)場不銹鋼熱處理的預(yù)處理的方式來避免出現(xiàn)臨氫環(huán)境,避免內(nèi)部的晶間腐蝕從而有效的提升耐腐蝕性能,減少裂紋的出現(xiàn)概率。為了防止后期出現(xiàn)不必要的風(fēng)險(xiǎn)與安全隱患,需要做好穩(wěn)定化的熱處理。
3. 科學(xué)選擇焊材
選擇合適的焊材對(duì)于避免裂紋的衍生也具有積極的意義。選擇合適的焊接材料進(jìn)行焊接對(duì)于提升焊縫質(zhì)量,保持焊接的效果十分關(guān)鍵。在焊接前盡可能進(jìn)行焊材檢測,符合要求后再使用。
為了提升裂紋的預(yù)防控制水平,就必須做好厚壁不銹鋼管的焊接處理工作,通過特殊的工藝處理、添加微量元素等方式來進(jìn)行預(yù)防強(qiáng)化,從而在焊接、熱處理的過程中取得良好的強(qiáng)化效果,這樣才能夠最終得到令人滿意的產(chǎn)品。
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