Сварка и резка спиральных стальных труб неизбежны при их применении.спиральная стальная трубаИз-за особенностей самой спиральной стальной трубы, по сравнению с обычной углеродистой сталью, сварка и резка спиральной стальной трубы имеют свои особенности, и в сварных швах и зоне термического воздействия (ЗТВ) легче возникают различные дефекты. Сварочные свойства спиральной стальной трубы в основном проявляются в следующих аспектах: высокотемпературные трещины. Под высокотемпературными трещинами здесь подразумеваются трещины, связанные со сваркой. Высокотемпературные трещины можно условно разделить на трещины затвердевания, микротрещины, трещины ЗТВ (зоны термического воздействия) и трещины повторного нагрева.
В спиральных стальных трубах иногда возникают низкотемпературные трещины. Поскольку основной причиной их возникновения является диффузия водорода, степень жесткости сварного шва и его упрочненная структура, решение заключается главным образом в снижении диффузии водорода в процессе сварки, соответствующем предварительном нагреве и термообработке после сварки, а также в снижении степени жесткости.
Для снижения чувствительности к высокотемпературному растрескиванию в спиральных стальных трубах прочность сварного соединения обычно проектируют таким образом, чтобы в нем оставалось 5-10% феррита. Однако наличие этих ферритов приводит к снижению низкотемпературной прочности.
При сварке спиральной стальной трубы количество аустенита в зоне сварного соединения уменьшается, что влияет на ударную вязкость. Кроме того, с увеличением содержания феррита значение ударной вязкости имеет значительную тенденцию к снижению. Доказано, что причиной значительного снижения ударной вязкости сварного соединения высокочистой ферритной нержавеющей стали является примесь углерода, азота и кислорода.
Повышенное содержание кислорода в сварных швах некоторых из этих сталей привело к образованию оксидных включений, которые стали источниками трещин или путями распространения трещин и снижению ударной вязкости. Для некоторых сталей увеличение содержания азота в защитном газе приводит к образованию пластинчатого Cr2N на поверхности {100} плоскости скола матрицы, в результате чего матрица становится твердой, а ударная вязкость снижается.
Хрупкость σ-фазы: Аустенитные нержавеющие стали, ферритные нержавеющие стали и двухфазные стали склонны к охрупчиванию σ-фазой. Из-за осаждения нескольких процентов α-фазы в структуре ударная вязкость значительно снижается. α-фаза обычно осаждается в диапазоне 600-900 °C, особенно при температуре около 75 °C. Она наиболее вероятна для осаждения. В качестве профилактической меры для предотвращения образования α-фазы следует минимизировать содержание феррита в аустенитной нержавеющей стали.
Хрупкость при 475 °C: при длительной выдержке при этой температуре (370-540 °C) сплав Fe-Cr разлагается на твердый раствор α с низкой концентрацией хрома и твердый раствор α' с высокой концентрацией хрома. Когда концентрация хрома в твердом растворе α' превышает 75%, деформация изменяется от скольжения к двойникованию, что приводит к охрупчиванию при 475 °C.
Дата публикации: 11 ноября 2022 г.