在螺旋鋼管的應(yīng)用中對螺旋鋼管結構進行焊接和切割是不可避免(miǎn)的。因為螺旋鋼管本身所具有的特性,與普碳鋼比擬螺旋鋼管的焊接及切割有著其特殊性,更易在其焊接接頭及熱影響區(HAZ)產生各種缺陷,螺旋鋼管的焊接機能主要表現在以下幾個方麵,高溫(wēn)裂紋在這裏所說的高溫裂紋是指與焊接(jiē)有(yǒu)關的裂紋。高溫(wēn)裂(liè)紋可大致分(fèn)為凝固裂紋(wén)、顯微裂紋、HAZ(熱影響區)的裂紋和再加熱裂紋等。
低(dī)溫裂紋在螺旋鋼管中有時會發生低溫裂紋。因為其產生的主要原因是氫擴散、焊接接頭的約束程度以及其中的硬化組織,所以解決方法主要是在焊接過程中減少氫的擴散,相宜地進行預熱和焊後熱處理以及減輕約束程度。
焊接接頭的韌性在螺(luó)旋鋼管中為減輕高溫裂紋敏感性,在成分設計上通常使其中殘存有5%—10%的鐵素體。但這些鐵素體的(de)存在導致了低溫韌性的下降。
在螺旋鋼(gāng)管進行焊接時,焊接接頭區域(yù)的奧氏體量減(jiǎn)少而對韌性產生影響。另外跟著其(qí)中(zhōng)鐵素體(tǐ)的增加,其(qí)韌性值(zhí)有明顯下降的趨(qū)勢。已證明高純鐵(tiě)素體型不鏽鋼的焊接接頭的韌性(xìng)明顯下降的原因是因(yīn)為混入碳、氮、氧的(de)緣故。
其中一些鋼的焊接接頭中的氧(yǎng)含(hán)量增加後天生了氧化物型(xíng)夾雜,這些(xiē)夾雜物成為裂紋發生源或裂紋傳播的途徑使得韌性下降。而(ér)有一些鋼則是(shì)因為在保護氣(qì)體中混入了空氣(qì),其中(zhōng)的氮含量增加在基體解理麵{100}麵上產生(shēng)板條狀Cr2N,基體變硬而使得韌性下降。
σ相脆化:奧氏體型不鏽鋼、鐵(tiě)素體不鏽鋼(gāng)和(hé)雙相鋼易發生σ相(xiàng)脆(cuì)化。因為組(zǔ)織中析出了百分之幾(jǐ)的α相,韌性明顯下降。“相一般是在600~900℃範圍內析出,尤其在75℃左右最易析(xī)出。作為防(fáng)止(zhǐ)”相產生的預防型措施,奧氏體型不鏽鋼中應盡量減(jiǎn)少鐵素體的含量。
475℃脆化,在475℃四周(370—540℃)長時間保溫時,使Fe—Cr合金分解為低鉻濃(nóng)度的α固溶體和高鉻濃度的α’固溶體。當α’固溶體中(zhōng)鉻(gè)濃度大於75%時形變由滑移(yí)變形轉變為孿晶變形,從而發(fā)生475℃脆化。