不銹鋼管焊縫中的鐵素體起著極其重要的作用,特別是奧氏體不(bu)銹鋼和鐵素體-奧氏體雙(shuang)相不銹鋼的焊縫組織。奧氏體不銹鋼焊縫中,常常需要形成一定量的鐵素體(通常是4%~12%)以防止焊縫產生凝固裂紋。雙相鋼中的鐵素體對提高耐蝕性特別是耐應力腐蝕破裂和耐孔蝕是至關重要的。而在雙相不銹鋼焊縫中又必須限制過多的鐵素體(>70%),以保持焊縫金屬具有足夠需要的塑韌性和耐蝕性。因此在這兩種情況下,都要嚴格控制鐵素體量。而某些在低溫環境及特殊腐蝕介質中使用的奧氏體鋼焊縫中的鐵素體要求盡量降低。現在已經把焊接時快速冷卻形成的91香蕉視頻app:不銹鋼管焊縫組織與合金元素的鉻當量(Creq)和鎳當量(Nieq)值的關系圖:Schaeffler圖、Delong圖和 WRC圖,用做不同情況下預言焊縫組織、設計焊材成分和根據焊縫化學成分分析結果評定焊縫質量的重要依據。各組織圖的鉻、鎳當量計算公式列于表1-2中。
Schaeffler圖(tu)(圖(tu)1-3)是最早的焊縫組織圖(tu),它適用于常規的不(bu)銹鋼管(guan)焊后自然狀態的焊縫,其(qi)精確(que)度為±4%。
Delong 圖(圖1-4)是在Schaeffler圖的基礎上改進的,此圖加入了奧氏體形成元素N2的作用,更適合于氣體保護焊及含氮或控氮不銹鋼的焊縫組織。Delong圖還進一步改進了估算鐵素體含量的精確度(2%),特別是對含有比正常氮含量高的熔敷金屬。Delong圖以鐵素體序數(FN)表示焊縫的鐵素體量,FN最大到18FN,不能滿足不斷發展的要求,特別是高鐵素體的雙相鋼及其焊縫組織的要求。
WRC(1992)圖(tu)(圖(tu)1-5)以鐵(tie)素體序數FN表示鐵(tie)素體含量,此圖(tu)是(shi)最新的估(gu)算鐵(tie)素體的(de)組(zu)織圖(tu)(tu)(tu),該圖(tu)(tu)(tu)已把FN擴大到100FN(相當(dang)80%的(de)鐵(tie)素(su)(su)體(ti))被認為適(shi)合于(yu)判斷300系列奧(ao)氏體(ti)及(ji)雙相不銹鋼焊(han)縫組(zu)織中的(de)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)含(han)量。Schaeffler、Delong、WRC圖(tu)(tu)(tu)是歷年來根(gen)據(ju)焊(han)縫金屬的(de)奧(ao)氏體(ti)形成元(yuan)素(su)(su)碳、氮、錳、鎳,以及(ji)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)形成元(yuan)素(su)(su)鉻、鉬、硅、鈮等(deng)對(dui)形成鐵(tie)素(su)(su)體(ti)的(de)作(zuo)用,計算鎳、鉻當(dang)量,繪制相應(ying)的(de)組(zu)織圖(tu)(tu)(tu),這(zhe)些圖(tu)(tu)(tu)是在不同時期考(kao)慮了不同化(hua)學元(yuan)素(su)(su)的(de)影響(xiang)繪制的(de),各有其特(te)點,使用時應(ying)加以注意。
在奧氏體及雙相不銹鋼焊(han)接(jie)結構(gou)中,焊(han)縫中的鐵素(su)體的控制(zhi),根(gen)據使用(yong)條件(jian),大(da)致有以(yi)下界限,以(yi)FN表示:
①. 要求無(wu)磁(ci)性的(de) ≤0.1FN
②. 特別(bie)腐蝕要求(qiu)的(如尿素級(ji)焊材)及使用于-150℃以下的環境(jing) ≤0.5FN
③. 一般使用,非穩(wen)定化焊縫金(jin)屬(shu) -150 ~ +150℃ 4~12FN
④. 一(yi)般使用,穩定(ding)化(hua)焊縫-150 ~ +150℃ 6~15FN
⑤. 在σ相形(xing)成溫度范圍(wei),540~900℃ 3~8FN
⑥. 鐵素體(ti)-奧氏體(ti)雙相及超級雙相不銹鋼焊縫 30~70FN