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人们常说双相不锈钢管的相平衡是“50-50”,相当于奥氏体和铁素体的量。严格地说,这是不正确的,因为现代双相不锈钢中的铁素体含量约为40% - 50%,其余为奥氏体。一般认为,当铁素体含量至少为25-30%,其余为奥氏体时,双相不锈钢具有独特的优势。 在一些焊接方法,特别是在保护通量的方法,焊接的奥氏体含量可以达到一个更高的水平通过调整相平衡,以提高焊缝的韧性和弥补韧性损失引起的氧含量的增加导致的焊接通量。固溶处理后的这些填充金属的韧性远低于钢板或钢管,但焊缝金属的韧性仍足以满足预期的要求。没有一种焊接方法可以使焊缝金属的韧性在完全退火后达到锻造金属的高度。如果将焊接金属的铁素体含量限制在轧机双相不锈钢退火所需的小值,则对现有的焊接方法施加了不必要的限制。 热影响区的相平衡,即原锻钢或钢管加上额外的焊接热循环,通常略高于原材料的相平衡。用金相法确定热影响区相平衡几乎是不可能的。如果该区域的铁素体含量很高,则可能表明存在极快冷却的异常情况,导致铁素体含量过高,韧度降低。




不锈钢可分为四种类型:奥氏体型、马氏体型、铁素体型和双相不锈钢。 这是根据不锈钢在室温时的金相组织划分的。当低碳钢被加热到1550℉时,其组织从室温时的铁素体相转变成奥氏体相。而冷却时,低碳钢组织又重新转变成铁素体。高温时存在的奥氏体组织是非磁性的,而且相比室温铁素体组织其强度较小,韧性较好。 当钢中的Cr含量大于16%时,室温的铁素体组织得到固定使得钢材在所有温度范围内保持铁素体态。因此,称为铁素体不锈钢。不锈钢管当Cr含量大于17%,Ni含量大于7%时,奥氏体相得到固定,使得从低温到几乎熔点的范围内均保持奥氏体态。 奥氏体不锈钢通常称为“Cr-Ni”型,马氏体和铁素体不锈钢直接称为“Cr”型。不锈钢和填充金属中的元素可分为奥氏体形成元素和铁素体形成元素。主要的奥氏体形成元素有Ni、C、Mn和N,铁素体形成元素有Cr、Si、Mo和Nb。调整元素含量可控制焊缝中的铁素体含量。 奥氏体型不锈钢相比含Ni量低于5%的不锈钢更容易焊接而且焊接质量更好。奥氏体不锈钢的焊接接头强韧性很好,一般不需要焊前预热和焊后热处理。在不锈钢焊接领域,奥氏体不锈钢占全部不锈钢用量的80%,因此本文的重点就是奥氏体不锈钢的焊接。 如何选择正确的不锈钢焊材? 如果母材是相同的,首要准则就是“与母材匹配”。例如焊接310或316不锈钢,就选择相应的焊材。 焊接异种材料,则遵循选择与合金元素含量高的母材相匹配的准则。例如焊接304和316不锈钢,则选择316型焊材。 但是,也存在很多不遵循“匹配母材”原则的特殊情况,这时就要“查阅焊材选择表”。例如,304型不锈钢是常见的母材,但是没有304型的焊条。




随着我国国民经济的迅速发展,不锈钢管的使用领域也在不断扩大,对不锈钢管和高性能材料钢管的品种、质量和数量都提出了越来越高的要求。因此,采用热挤压技术的工艺目标应该是:(1)采用连铸供坯。特别是对于在不锈钢管市场上占有90%以上市场份额的,大量使用的304、316、321等300系列的奥氏体不锈钢管的生产,应实现全连铸供坯工艺,以大幅度降低成本。(2) 开发热挤压成品管。对于各种不同性能的不锈钢,采用适当的玻璃润滑剂,使挤压不锈钢管的表面质量和尺寸精度达到或超过热轧管标准,生产热挤压精管。(3) 开发高性能、高合金、低塑性、难变形材料的热挤压成品管。同时为冷加工提供这类合金的荒管来生产冷轧冷拔精品管,逐步实现这类高新产品的国产化。(4) 实现现有产品质量和生产工艺的升级换代。采用热挤压毛管作为冷轧冷拔坯料管,原来斜轧穿孔毛管内表面可能出现的质量隐患。并且,采用热挤压的近终毛管,可减少冷加工道次,提高成材率,降低现有产品的生产成本,同时实现现有产品生产工艺和产品质量的升級换代。




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