螺旋钢管的性能

上一篇 / 下一篇  2010-09-15 09:49:21

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在螺旋钢管的应用中对螺旋钢管结构进行焊接和切割是不可避免的。由于螺旋钢管本身所具有的特性,与普碳钢相比螺旋钢管的焊接及切割有着其特殊性,更易在其焊接接头及热影响区(HAZ)产生各种缺陷。焊接时要特别注意不锈钢的物理性质。例如螺旋钢管的热膨胀系数是低碳钢和高铬系不锈钢的1.5倍;导热系数约是低碳钢的1/3,而高铬系不锈钢的导热系数约是低碳钢的1/2;比电阻是低碳钢的4倍以上,而高铬系螺旋钢管是低碳钢的3倍。这些条件加上金属的密度、表面张力、磁性等条件都对焊接条件产生影响。螺旋钢管的焊接性能主要表现在以下几个方面,高温裂纹在这里所说的高温裂纹是指与焊接有关的裂纹。高温裂纹可大致分为凝固裂纹、显微裂纹、HAZ(热影响区)的裂纹和再加热裂纹等。低温裂纹在螺旋钢管中有时会发生低温裂纹。由于其产生的主要原因是氢扩散、焊接接头的约束程度以及其中的硬化组织,所以解决方法主要是在焊接过程中减少氢的扩散,适宜地进行预热和焊后热处理以及减轻约束程度。焊接接头的韧性在螺旋钢管中为减轻高温裂纹敏感性,在成分设计上通常使其中残存有5%—10%的铁素体。但这些铁素体的存在导致了低温韧性的下降。在螺旋钢管进行焊接时,焊接接头区域的奥氏体量减少而对韧性产生影响。另外随着其中铁素体的增加,其韧性值有显著下降的趋势。已证实高纯铁素体型不锈钢的焊接接头的韧性显著下降的原因是由于混入碳、氮、氧的缘故。其中一些钢的焊接接头中的氧含量增加后生成了氧化物型夹杂,这些夹杂物成为裂纹发生源或裂纹传播的途径使得韧性下降。而有一些钢则是由于在保护气体中混入了空气,其中的氮含量增加在基体解理面{100}面上产生板条状Cr2N,基体变硬而使得韧性下降。(4)σ相脆化:奥氏体型不锈钢、铁素体不锈钢和双相钢易发生σ相脆化。解决螺旋钢管表面脱碳问题,关键在热处理工序上。由于脱碳与钢丝的氧化是同时进行的,因此,只要在热处理过程中尽量使钢丝少与空气接触就可达到改善脱碳的目的。例如,弹簧钢丝公司采用双槽油淬回火来处理气门簧用钢丝,取得了理想效果。该生产流程是第一个熔融铅槽起钢丝奥氏体化作用,预先将铅液加热到871℃,钢丝在铅液中通过,实现奥氏体化,然后进入油槽中淬火,再进入第二个熔融铅槽回火(482℃)。由于钢丝在熔融铅中不与空气接触,有效避免了脱碳。采用这种工艺需要解决的主要问题是如何防止铅尘污染

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