304管(guan)具(ju)有(you)优(you)良的(de)耐蚀(shi)性和(he)耐热性,优良的(de)低温(wen)强度和(he)力(li)学性(xing)能(neng),而且(qie)由于成分是奥(ao)氏体组织,无(wu)热(re)处理硬(ying)化(hua)现象,304管常用(yong)的焊(han)接方法(fa)为TIG焊(han)接(jie),在焊(han)接(jie)过程中(zhong)容(rong)易(yi)出现(xian)焊(han)缝(feng)区和(he)热影响区(qu)的(de)组(zu)织(zhi)不均(jun)匀(yun),使(shi)质量下(xia)降,而且,不(bu)锈(xiu)钢(gang)管在(zai)胀管加(jia)工过程中出现(xian)高比(bi)例的焊缝开裂,提(ti)高了生(sheng)产(chan)成本,影(ying)响其(qi)产(chan)品(pin)质(zhi)量(liang),造(zao)成额外的经济(ji)损(sun)失。
热处理(li)是(shi)一(yi)种(zhong)提高材(cai)料(liao)力学性能的有(you)效(xiao)方(fang)法(fa)之(zhi)一,304为奥氏(shi)体(ti)不(bu)锈钢,固(gu)溶处(chu)理可(ke)以(yi)获(huo)得(de)单相奥(ao)氏(shi)体(ti)组织,可以(yi)提(ti)高抗腐(fu)蚀(shi)能(neng)力(li)和力(li)学(xue)性能。本(ben)文(wen)就来(lai)说(shuo)说热处理(li)对304管胀管性(xing)能的影响(xiang)。
热处(chu)理工艺(yi) 为了(le)使奥氏体(ti)化更(geng)完全,对(dui)304钢(gang)的(de)热(re)处(chu)理增(zeng)加预热(re)。选(xuan)择3种热(re)处理(li)工(gong)艺(yi)对不(bu)锈(xiu)钢管进行热(re)处(chu)理(li):工(gong)艺(yi)1,850℃保温(wen)2h出(chu)炉(lu)水冷,再(zai)采用(yong)340℃保(bao)温1h出(chu)炉空冷(leng);工艺(yi)2,1050℃保(bao)温(wen)2h出(chu)炉(lu)水冷,再采(cai)用(yong)340℃保(bao)温(wen)1h出(chu)炉空冷(leng);工艺(yi)3,850℃保(bao)温预热1h,接(jie)着(zhe)升(sheng)温到(dao)1050℃保温(wen)2h出(chu)炉(lu)水(shui)冷(leng),再340℃保(bao)温1h空(kong)冷。
热(re)处理工(gong)艺对焊(han)缝组织的影响 焊缝呈(cheng)较为(wei)细小的铁素(su)体(ti),且(qie)与母(mu)材熔合良(liang)好,焊缝与母(mu)材结合处铁素(su)体(ti)偏(pian)聚严(yan)重,出(chu)现一(yi)条暗黑色的带(dai)状结合(he)线。铁(tie)素(su)体(ti)的(de)析出降低(di)了(le)焊(han)缝的(de)塑(su)性(xing)性(xing)能,这是(shi)不(bu)锈钢(gang)管胀(zhang)管过(guo)程中开裂(lie)的(de)主要原(yuan)因(yin)。铁(tie)素体(ti)的(de)析出主要(yao)是(shi)由于(yu)在焊(han)接过(guo)程(cheng)的热(re)输入,并(bing)在(zai)随后的(de)冷(leng)却(que)速度(du)较慢,使(shi)铁(tie)素(su)体有足够(gou)的(de)时(shi)间析(xi)出。
工艺1的焊缝组(zu)织为(wei)细小(xiao)的(de)柱状(zhuang)晶形(xing)态,和(he)焊态(tai)组织(zhi)相比没(mei)有太(tai)大(da)的变化(hua)。
工(gong)艺2的焊缝组织(zhi)出现(xian)了奥氏(shi)体化的趋势(shi),但(dan)是(shi)奥氏(shi)体(ti)化(hua)并(bing)不完(wan)全,组织为(wei)奥氏体(ti)和(he)铁(tie)素(su)体柱(zhu)状(zhuang)晶同时(shi)存(cun)在(zai)的组(zu)织(zhi)状(zhuang)态(tai)。
工艺3的焊(han)缝呈(cheng)较(jiao)为(wei)粗大的(de)奥氏(shi)体(ti)柱(zhu)状(zhuang)晶(jing)形(xing)态,焊缝组(zu)织(zhi)完全(quan)奥氏(shi)体(ti)化,使(shi)得(de)焊缝强度(du)和韧性(xing)不(bu)低(di)于(yu)母材(cai),而且塑性(xing)良好。这(zhe)也(ye)是不(bu)锈钢(gang)管(guan)胀(zhang)管的(de)直径胀到原来直径(jing)的(de)2倍,胀(zhang)管开裂率能(neng)降(jiang)低(di)到(dao)了3%的(de)主(zhu)要原(yuan)因(yin)。
热处(chu)理(li)明显改(gai)善了(le)不(bu)锈钢(gang)管(guan)焊缝(feng)的强韧性等力学(xue)性能(neng)。
热处(chu)理(li)工(gong)艺对(dui)胀管(guan)表(biao)面(mian)质(zhi)量的(de)影响 液(ye)压胀(zhang)管和(he)钢管(guan)接(jie)触(chu)介(jie)质(zhi)为高压乳(ru)化(hua)液,属柔(rou)性接(jie)触(chu),对(dui)钢管表面质量不(bu)存在不(bu)利(li)影响。但是由(you)于(yu)钢管(guan)直(zhi)径(jing)的扩(kuo)大,管材(cai)表(biao)面(mian)还(hai)是(shi)产生(sheng)大量(liang)的(de)微裂纹(wen),热(re)处(chu)理工(gong)艺对(dui)于钢(gang)管(guan)表(biao)面(mian)的(de)微(wei)裂(lie)纹(wen)也有(you)很大(da)的影响(xiang)。热处(chu)理(li)前(qian)304管胀(zhang)管后的(de)表面裂(lie)纹(wen)形态(tai)为(wei)长条状(zhuang)的深(shen)裂纹。工艺3热处(chu)理(li)后(hou)的(de)胀(zhang)管表(biao)面(mian)出(chu)现的裂(lie)纹(wen)短(duan)而浅(qian),呈(cheng)网(wang)状(zhuang)分布(bu)。经(jing)过热处理的(de)不锈钢(gang)管是(shi)单(dan)一(yi)的奥氏体(ti),其(qi)塑性(xing)更(geng)好,因(yin)此(ci)在变(bian)形过(guo)程中裂(lie)纹的(de)产(chan)生减(jian)少,裂(lie)纹短而浅(qian)且方向性不强(qiang)。
以上就(jiu)是热处(chu)理对(dui)
304管(guan)胀(zhang)管性(xing)能(neng)的影(ying)响,304管最(zui)佳(jia)热(re)处(chu)理(li)工艺为(wei):850℃保(bao)温(wen)预(yu)热(re)1h,升温到(dao)1050℃保(bao)温2h出炉水冷,340℃回(hui)火(huo)1h空冷,经过(guo)热(re)处(chu)理(li)的(de)不锈(xiu)钢管胀管开(kai)裂率(lv)降(jiang)低(di)到(dao)了(le)3%;增(zeng)加(jia)预热处理有(you)利(li)于焊缝组(zu)织(zhi)的(de)充分转变(bian),热(re)处(chu)理(li)后焊(han)缝(feng)的显微(wei)组(zu)织(zhi)为柱状奥(ao)氏体和完全(quan)奥(ao)氏体化(hua)的母(mu)材,焊(han)缝与(yu)母(mu)材熔合(he)区(qu)组(zu)织(zhi)不(bu)均匀(yun)已(yi)经(jing)消除(chu);热(re)处(chu)理(li)态的不(bu)锈(xiu)钢管胀(zhang)管(guan)表面(mian)的裂(lie)纹短而浅。
参考资料:黄仲佳,刘明朗—热(re)处(chu)理工艺对304不(bu)锈(xiu)钢(gang)管(guan)胀(zhang)管(guan)性(xing)能(neng)的(de)影响