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如何預防厚壁不銹鋼管焊接再熱裂紋的產生

發布時間:2022-05-25 點擊次數:56

再熱裂紋是指含鉻、鉬的厚壁不銹鋼管在焊接后,為消除焊后殘余應力,改善接頭金相組織和力學性能,而進行消除應力熱處理過程中產生的裂紋。裂紋的產生會影響不銹鋼管的使用,該如何預防厚壁不銹鋼管焊接再熱裂紋的產生?

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嚴格控制原材料:在原材料的采購上,厚壁不銹鋼管中的Cr、Mo等強碳化物形成元素,對再熱裂紋形成有很大影響,需嚴格控制,還有能形成硫磷共晶物的S、P含量,采購焊接材料時也要有同樣的要求,這樣的措施是解決產生再熱裂紋內因的較為有效的措施之一。選擇熱裂紋敏感性低的焊接材料(嚴格控制S、P等元素含量),焊縫金屬強度取下限。


制定合理的焊接規范:①盡可能地降低焊接線能量,控制預熱層間溫度。這兩者決定了焊縫金屬的冷卻條件,對焊縫區顯微組織有很大影響。一般來講,采用小線能量多道多層并適當提高焊縫區的冷卻速度,有助于改善顯微組織、提高沖擊韌性、防止熱裂紋產生是有利的。但過低的層間溫度,將不利于氫的逸出,有產生冷裂紋的危險,因此控制冷卻速度,獲取細化的晶粒應著重考慮從控制線能量的大小上著手。②采取適當的預熱措施。采取適當的預熱措施,可以軟化淬硬層的硬度、提高韌性、提高抗裂性。

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控制焊接過程,減少微小缺陷量:認真執行焊接規范,減少微小缺陷,減少熔敷金屬量,采用窄間隙焊也是控制再熱裂紋的有效措施。微小缺陷,不超標的缺陷,由于是應力集中點,因此,在熱處理釋放應力過程中,有應力疊加的原因,造成再熱裂紋。因此,控制這些缺陷也是必要的。


控制焊接殘余應力:焊接殘余應力在熱處理蠕變膨脹力作用下,特別是在應力疊加為拉應力的情況下,焊縫中的應力集中點,碳化物產生的沉淀硬化區后晶界的薄弱環節,抵抗不了應變造成開裂。因此在熱處理前,減小殘余應力的手段也能減少再熱裂紋的產生。①采用半道中間熱處理。②采用高頻超聲波沖擊法。這兩種手段都能有效地減少焊接殘余應力。


焊后熱處理:在焊后熱處理過程中,控制升溫以及降溫的速度,以較緩慢均勻地膨脹、收縮,減小厚壁不銹鋼管焊接接頭再熱裂紋的產生。

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由于再熱裂紋不是在焊接過程產生,而是在熱處理或使用過程中產生的,因此再熱裂紋有一定的隱蔽性,進而出現事故具有不可預見性,進而會造成更大的損失。所以必須在厚壁不銹鋼管制造、檢驗等各環節預先考慮到再熱裂紋的出現。


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