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大口径螺旋钢管的生产工艺是怎样的

浏览：发表时间：2020-06-09 15:56:09

铬是大口径螺旋钢管的主要元素，它的脱氧作用很小。含铬量少时可以起到脱氧作用，含铬8%时氧含量达到***点，之后，铬量增加氧量也升。对于焊缝金属，在1600°C以上的反应是有益的。焊接熔滴的温度更高，在2000~2700℃之间，这时氧化和还原反应同时进行，而在熔炉中这些反应是顺序发生的。焊接时，由于时间很短，以至于不可能分离氧化还原产物，所以这些氧化还原产物主要以非金属夹杂物的形式残留在焊缝金属中。因此，焊缝金属中氧含量比钢中高。事实上，尽管焊缝金属中含有较多的非金属夹杂物，但焊缝性能与同级钢的性能一样优良。因为焊缝中的非金属夹杂物非常细小，而这些细小的夹杂物大大促进了结昰和相变过程中的形核，在焊缝的显微组织中发挥了一个额外的晶粒细化作用关于脱氧剂的选择，在电弧焊中有一些限制。如为了避免σ相的析岀和増大热裂纹倾向，硅的加入量要有所限制，因此硅酸盐的用量也要有所限制。

碳是大口径螺旋钢管，但是，含碳量高时材料的耐蚀性能受到损害。铝也是有效的脱氧剂，但对焊接工艺有不良的影晌。为控制不锈钢焊缝金属中的含氧量，最常用的脫氧元素是锰和钛。单独用锰脱氧可以使低碳不锈钢焊缝中的氧量降低到0.06%。因为氧的含量主要由焊缝中含量较髙的铬元素控制，因此药皮类型〔酸性或碱性）在不锈钢焊条中不是很重要。加钛脱氧可以将焊缝中的氧含量降低到.03%0.05%。考虑到非金属夹杂物的超细化作用，这个范围的含氧量对几乎所有的不锈钢焊接都是足够的。不锈钢焊缝中的氧对其抗热裂性能一般没有负面影响，主要脱氧剂（锰和钛）以及主要的合金元素（铬）形成的细小的氧化物夹杂，通常对低熔点相没有明显影响1344氢的影响在钢中氢是一种有害元素，在焊缝金属中氢可引起裂纹，即氢致冷裂纹。氢在大部分液态金属中多有较高的溶解度，在焊接过程中氢很容易被髙温熔滴吸收。在凝固过程中氢的溶解度急剧下降，并在随后的冷却过程中降到很低值。图1-1是氢在铁、铬、镍及三种铁合金中的溶解度曲线。凝固过程中，纯铁中氢的溶解度从28mL/100g降低到8mu100g；纯镍中氢的溶解度从38mL/100g降到18mL/100g。在911C时，氢在γ铁中的溶解度比在a铁中约高2mL/100g，当温度降低时这种溶解度的差异就更明显。在室温下，目前只有氢在铁中的溶解度，这个数值小于0.005m/100g，即比1000C时氢在铁中溶解度的千分之一还要小。图1-11中20%C10%N钢和12%cr钢的含碳量都是0.03%，氢在这两种钢中的溶解度变化与在纯铁中的变化很相似。有些学者研究了其他元素对氢在铁中溶解度的影响，结果发现锰的影响***，在400~800℃范围内，加入2%的锰可使氢的溶解度增加15倍；而加入4%的锰则使氢的溶解度几乎变为原来的2倍（见图1-11中曲线6）。而C、Si cr、Nj等元素，仅使氢在铁中的溶解度略微增加。

大口径螺旋钢管利用氢在铁中高的扩散性对焊缝金属进行扩散氢含量测定，是评价氢对焊接产生不利影响的主要指标。焊缝中过饱和的氢不仅在焊道表面扩散，还在焊道之间以及在焊缝和热影晌区之间发生扩散。焊道的冷却越快，焊缝中过饱和氢的数量越多。在微观结构中聚集过饱和氢的微观区域，会产生100MPa甚至更高的内部压力由于微观结构的原因，氢在奥氏体中的溶解度比铁素体中高。在γ→转变过程中，氢的溶解度急剧下降。如果这种转变发生的温度较低，就会形成低塑性和高硬度的马氏体。因为马氏体只能溶解微量的氢，因而会导致氢致冷裂纹产生。

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