Сварка и резка неизбежны.спиральная стальная трубаВвиду особенностей конструкции спиральных стальных труб, сварка и резка таких труб имеют свои особенности, что облегчает образование различных дефектов в сварных швах и зоне термического воздействия (ЗТВ). Сварочные свойства спиральных стальных труб в основном проявляются в... В следующих аспектах 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.
Низкотемпературные трещины. Иногда в спиральных стальных трубах возникают низкотемпературные трещины. Поскольку основной причиной их образования является диффузия водорода, степень жесткости сварных швов и закаленная структура в них, решение заключается главным образом в снижении диффузии водорода во время сварки, надлежащем проведении предварительного нагрева и послесварочной термообработки, а также снижении степени жесткости.
Прочность сварных соединений. Для снижения восприимчивости к высокотемпературным трещинам в спиральных стальных трубах в состав обычно оставляют 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 тенденцию к заметному снижению. Доказано, что ударная вязкость сварных соединений высокочистой ферритной нержавеющей стали значительно снижается из-за примеси углерода, азота и кислорода.
В некоторых сталях при увеличении содержания кислорода в сварных швах образуются включения кислородного типа, которые становятся источником трещин или путем распространения трещин, снижая ударную вязкость. В некоторых сталях из-за примеси воздуха в защитном газе увеличивается содержание азота, что приводит к образованию пластинчатого Cr2N на поверхности скола {100} матрицы, в результате чего матрица упрочняется, а ударная вязкость снижается.
Охрупчивание сигма-фазой: Аустенитные нержавеющие стали, ферритные нержавеющие стали и дуплексные стали подвержены охрупчиванию сигма-фазой. Поскольку в структуре осаждается несколько процентов α-фазы, прочность снижается. «Фаза» обычно осаждается в диапазоне 600-900 °C, особенно при температуре около 75 °C. В качестве профилактической меры для предотвращения образования «фазы» следует максимально снизить содержание феррита в аустенитных нержавеющих сталях.
Хрупкость при 475 °C: при длительной выдержке при этой температуре 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 и приводит к охрупчиванию при 475 °C.
Дата публикации: 05 мая 2023 г.