Сварка и резка спиральной стальной трубной конструкции неизбежны при примененииспиральная стальная труба. Ввиду особенностей самой спиральношовной стальной трубы, по сравнению с обычной углеродистой сталью, сварка и резка спиральношовной стальной трубы имеют свои особенности, а также более легкое возникновение различных дефектов в сварных соединениях и зоне термического влияния (ЗТВ). Сварочные свойства спиральношовной стальной трубы в основном проявляются в следующем: высокотемпературные трещины. Упомянутые здесь высокотемпературные трещины относятся к трещинам, связанным со сваркой. Высокотемпературные трещины можно условно разделить на кристаллизационные трещины, микротрещины, трещины ЗТВ (зоны термического влияния) и трещины повторного нагрева.
В спиральношовных стальных трубах иногда возникают низкотемпературные трещины. Поскольку основной причиной их появления является диффузия водорода, степень закалки сварного шва и его упрочнённой структуры, решением проблемы является, главным образом, снижение диффузии водорода в процессе сварки, правильный предварительный подогрев и послесварочная термическая обработка, а также снижение степени закалки.
Для снижения чувствительности к образованию высокотемпературных трещин в спиральношовных стальных трубах вязкость сварного соединения обычно рассчитывают таким образом, чтобы в нём оставалось 5–10% феррита. Однако наличие этих ферритов приводит к снижению низкотемпературной вязкости.
При сварке спиральношовных стальных труб количество аустенита в зоне сварного шва уменьшается, что влияет на вязкость. Кроме того, с увеличением содержания феррита вязкость имеет существенную тенденцию к снижению. Доказано, что причиной значительного снижения вязкости сварного шва высокочистой ферритной нержавеющей стали является смешивание углерода, азота и кислорода.
Повышенное содержание кислорода в сварных соединениях некоторых из этих сталей привело к образованию оксидных включений, которые стали источниками трещин или путями их распространения и снижению вязкости. Для некоторых сталей увеличение содержания азота в защитном газе приводит к образованию реечных отложений Cr2N на поверхности {100} плоскости скола матрицы, матрица становится твёрдой, а вязкость снижается.
Охрупчивание σ-фазой: аустенитная, ферритная и двухфазная нержавеющая сталь склонны к охрупчиванию σ-фазой. Выделение нескольких процентов α-фазы в структуре значительно снижает ударную вязкость. α-фаза обычно выделяется в диапазоне температур 600–900 °C, особенно при температуре около 75 °C. Вероятность её выделения наиболее высока. Для предотвращения образования α-фазы следует минимизировать содержание феррита в аустенитной нержавеющей стали.
Охрупчивание при 475 °C. При длительной выдержке при температуре 475 °C (370–540 °C) сплав Fe-Cr распадается на α-твердый раствор с низкой концентрацией хрома и α'-твердый раствор с высокой концентрацией хрома. При концентрации хрома в α'-твердом растворе более 75% деформация скольжения переходит в двойникование, что приводит к охрупчиванию при 475 °C.
Время публикации: 11 ноября 2022 г.