不銹鋼焊管焊接后熱處理有哪些常見的缺陷、又有哪些防止措施呢?
應(yīng)熱處理溫度過高或保溫時間過長而引起晶粒粗化的現(xiàn)象稱為過熱。
在實際焊接熱處理中,過熱可能是熱電偶固定不當(dāng)或測溫不準(zhǔn)確而造成的。
過熱可使金屬材料的強度降低,塑性變差。過熱可用正火來消除。
因熱處理溫度過高,不僅造成晶粒粗大、而且引起晶界局部融化的現(xiàn)象稱為過燒。
過燒可使金屬材料的強度降低,塑性級差。過燒是無法消除的,因而只能是材料報廢。
氧化和脫碳
氧化是指材料中的合金元素在加熱過程中與氧化氣氛發(fā)生作用而形成金屬氧化物層(氧化皮)的一種現(xiàn)象。在600℃以上溫度加熱普通鋼鐵時,隨氧化膜的不斷增厚,氧化物晶格中積累的彈性應(yīng)力場將使膜與基體的定向適應(yīng)關(guān)系遭到破壞,從而使膜與工件發(fā)生開裂與脫離。金屬的氧化過程伴隨有脫碳過程,氧化速度快時脫碳作用不明顯。
金屬氧化實際上是金屬消耗的過程,因而將造成工件表面不均勻,共建尺寸減小,甚至報廢。
脫碳是指鋼鐵材料在加熱過程中表層中的碳與加熱介質(zhì)中的脫碳氣體(氧氣、水蒸氣等)相互作用而燒損的一種現(xiàn)象。托探是材料的氧化過程,當(dāng)爐溫在700~850℃并有大量的脫碳氣氛是易發(fā)生,這是由于此時鋼中碳的擴散速度與大于其表面的氧化速度所造成的。
脫碳可造成工件表面硬度不足,材料的疲勞強度下降。
當(dāng)氧化和脫碳超過允許的極限時,將嚴(yán)重影響材料的實用性能,甚至造成工件報廢。其改善措施是在保護介質(zhì)中加熱或在工件表面施以防氧化涂層。例如,對重要工件和精密件,可以采取防氧化涂料來防止其在加熱過程中發(fā)生氧化和脫碳。常用的防氧化涂料有:
?。?)砂42%+粘土44%+氧化鉛2%+硼砂10%+碳酸鈉2%+,60℃干燥5小時后熱處理;
?。?)04玻璃料20%+011玻璃料15%+氧化鉻4%+云母氧化鐵8%+滑石粉10%+改性膨潤土3%+蟲膠溶劑(38%)20%+溶劑20%,室溫放置8~12小時后熱處理。
?。?)其他涂料,參見標(biāo)9-1
表9-1 常用的抗氧化防脫碳涂料
品名用途適用溫度特點
KO-750D抗氧化,防脫碳500~1100涂層溶于熱水
KO-850D抗氧化,防脫碳800~950自剝
KO9~50D抗氧化,防脫碳800~1100自剝
KO-202抗氧化,防脫碳800~1200自剝
1309D抗氧化,防脫碳800~1350自剝
202抗氧化,防脫碳800~1200自剝
136D抗氧化,防脫碳800~1300自剝
888D不銹鋼抗氧化涂料600~1200自剝
變形和開裂
變形和開裂是熱處理中很難避免的一種缺陷。 當(dāng)焊接殘余應(yīng)力、焊后熱處理引起的附加熱應(yīng)力以及工件結(jié)構(gòu)因素造成的應(yīng)力集中等的合應(yīng)力超過材料的屈服強度時,蔣銀企工件變形,超過材料的抗拉強度時,蔣銀企工件的斷裂。因此,工件內(nèi)部嚴(yán)重的組織缺陷、截面設(shè)計不合理、冷卻過快或冷卻方式不合理、淬火后未及時回火等,都會增加變形及開裂的可能性。
防止焊件變形和開裂正是焊接熱處理的主要任務(wù)。
回火缺陷
回火缺陷主要包括硬度偏高、硬度不足、回火脆性以及去應(yīng)力效果不佳等,它是有與焊后熱處理過低、過高或在回火脆性區(qū)加熱造成的??梢园凑照_的工藝重新回火進行返修。
非馬氏體鋼中出現(xiàn)馬氏體組織
非馬氏體鋼出現(xiàn)馬氏體組織是有與焊后熱處理冷卻速度過快造成的,它的存在圍堰赤裂紋的產(chǎn)生提供了條件??赏ㄟ^預(yù)熱、焊后保溫冷卻等措施該組織的出現(xiàn),對已出現(xiàn)馬氏體組織的焊件,可通過焊后熱處理來改善。
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