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对于不锈钢管的热输入,Young-Pyo Kim等人[38]对不同壁厚的X65管进行了电极电弧焊和钨弧焊试验。研究表明:8mm厚钢管电极电弧焊的热输入范围为11.0kJ/cm~21.8kJ/cm,10mm厚不锈钢钢管的热输入范围为18.0kJ/cm~29.5kJ/cm。8mm厚管的热输入为22.2kJ/cm~41.7kJ/cm,10mm厚不锈钢管的热输入为19.5kJ/cm~47.6kJ/cm。国内Zhang Dehmatsu[39]对厚度为10mm的X65管线钢进行了自动埋弧焊对焊接,研究了热输入对金属组织和性能的影响。他发现当热输入达到2022J/mm时,管线钢的低温冲击吸收能达到 。对于热输入的计算公式,Carl E.Jaske研究得出了60/1000Hvis的热输入计算公式(其中:H——热输入,kJ/mm;V——电压,V;I-电流,A;S——焊接速度,mm/min)。国内,曹崇珍等[41]将其总结为/IHKVAS=(其中:Ih——热输入,J/mm;K-系数,对焊K=0.85,角焊K=0.57;V——焊接电压,取平均值,V;A——焊接电流,取平均值,A;S——焊接速度,取平均值,mm/S)。可以看出,国内外的热输入计算公式存在差异。可采用常规设备(安培钳、电压表、秒表等)或专用电弧监测设备,实现对热输入电平的测量。热输入水平也可以通过消耗比(一段时间内沉积的长度与电极消耗的长度之比)方案来控制。无论选择何种方法来控制热输入,焊机在操作前都应该使用试板进行电极沉积试验,以确保热输入是合理的。热输入的指标是焊接线能量。随着线能的增加,热影响区 硬度降低,可降低产生硬化组织的倾向,更有利于防止氢致开裂。然而,线能量的增加会导致焊透的增加,而焊透有可能导致焊透。因此,需要平衡焊接热输入,在不烧透不锈钢管的情况下,提高焊接热输入。
不锈钢焊管固溶处理的目的:其目的是使碳化物从分溶解并在常温下保留在奥氏体中,从而在常温下获单相奥氏体组织,使钢具有 的耐腐蚀性能。1、装炉前的不锈钢管件表面不应有切屑、毛刺和油污等,保证人炉前不锈钢管件清字占、干燥。2、不锈钢焊管固溶处理装炉时,应按热处理炉批、不锈钢管件类别与合号、热处理规范分类装炉,应平稳地放在吊架或专用夹具上,防止不锈钢管件热处理变形,并保证炉内气氛充分地循环,炉子应密封良好。3、为防止镁合金不锈钢焊管固溶处理时在炉内氧化燃烧,装炉时每立方米的炉膛内需加人0.5-1.skg的硫铁矿或硫化亚铁,也可以使用防止氧化嫩烧的其他保护气氛。4、不锈钢焊管固溶处理温度越高,强化元素溶解速度越快,数量也越多,强化效果就越好,一般加热温度的上限低于合金开始过烧的温度,而加热温度的下限应使强化组元尽可能多地溶人固溶体中。5、不锈钢焊管固溶处理淬火时给予不锈钢管件的冷却速度越大,固溶体自高温状态保存下来的过饱和度也越高,从而使不锈钢管件获得高的力学性能,但同时所形成的内应力也越大,使不锈钢管件变形的可能性也越大。6、在不锈钢焊管固溶处理时,还应当注意加热的升温速度,不宜过快,以免不锈钢管件发生变形和局部聚集的低溶点组织熔化而产生过烧。
2205不锈钢管冷加工后的脱脂是一个不容忽视的重要工序。脱脂不净的钢管在随后的热处理过程中.往往会导致2205不锈钢管内外表面的局部增碳(俗称“阴色”),从而形响钢竹的抗腐蚀性能。国内2205不锈钢管生产过程中的脱脂,一般都采用酸洗废缸的溶液,主要是通过腐蚀剥离达到脱脂的目的。这不仅会使2205不锈钢管表面脱脂不净,2205不锈钢管,而且还会造成钢管表面的腐蚀现象,由此降低了钢管的抗腐蚀性能。这是一种极不合理的脱脂工艺。国外十分重视2205不锈钢管生产过程中的清洁工作,普遍采用进行脱脂。该方法主要是通过对油污的溶解作用来达到脱脂的口的。并且对2205不锈钢管的表面没有损害。由于在常温下极易挥发,所以脱脂后的钢管表面干操.适宜于氮气保护热处理。国外在2205不锈钢管的生产过程中,由于采取了严格而的脱脂工艺,同时严格地控制了管坯的质量和热处理制度,因而使成品钢管的抗晶间腐蚀性能十分稳定。
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