304不锈钢管焊接时容易出现什么问题

  • 时间:2023-02-18
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 304不锈钢管具有良好的冷、热加工性能,可采用通用的各种冷、热加工工艺生产304管,它不仅具有耐腐蚀优点,低温下也能保持较好的塑韧性且由于含较高的Cr、Ni等合金元素,用于较高温度下也有一定的抗氧化性和强度。然而其导热系数小、线胀系数大等导致焊接时存在残余应力,在相同或者不同金属材质中进行焊接衔接时,就容易出现问题了,我们来看看304不锈钢管焊接时容易出现什么问题:

  • 腐蚀性

304管材腐蚀主要包括晶间腐蚀和应力腐蚀,其中晶间腐蚀是焊接接头在特定的腐蚀介质中沿晶粒边界发生的腐蚀现象,一般认为其腐蚀机理是贫铬理论。

焊缝及热影响敏化区这两个部位最易出现品间腐蚀,遭受晶间腐蚀的接头由于晶粒间已失去联系,在受到应力时几乎完全丧失强度,往往造成不锈钢焊接结构件的突然破坏,危害性极大。

应力腐蚀是在应力和腐蚀介质共同作用下发生的低应力脆性开裂的现象。由于304不锈钢管的热胀系数高,焊后往往产生较大的残余应力。

奥氏体不锈钢对含有氯离子的溶液较敏感,一般易发生应力腐蚀,但专家模拟了奥氏体钢在海水条件下的应力腐蚀,发现NaCl溶液的浓度在3.5%和26.5%下,对材料SCC敏感性无明显影响。这可能是因为18-8不锈钢制品管的应力腐蚀裂纹不仅与溶液中氯离子的浓度有关,还与其溶液中氧含量有关。

二、热裂纹

一般材料的合金化程度越高,焊接时越容易产生热裂纹,最常见的是焊缝凝固裂纹。304的热导率小而线胀系数大,在焊接局部加热及冷却的条件下接头易形成较大的拉应力,是热裂纹产生的必要条件。

其次,304不锈钢管焊接时易形成方向性很强的柱状晶组织,并在凝固结晶后期由于硫、磷等杂质形成的低熔点液态薄膜割裂了晶粒之间的联系,冷却收缩时增加了接头的热裂倾向。但304钢管中少量铁素体的存在对抑制热裂纹的产生是有利的;因为铁素体在焊缝中呈孤岛状,起到打乱结晶方向的作用,同时少量的铁素体能溶解杂质以减少偏析。

  • 脆化

不锈钢焊管接头的脆化主要包括σ相析出脆化和低温脆化。其中σ相脆化是指焊件在经受一定时间的高温加热后在焊缝中析出脆性的σ相,导致整个接头脆化及塑韧性降低的现象。低温脆化是指焊缝组织中铁素体δ相的存在恶化了材料的低温韧性。

304不锈钢管焊接时多多少少都会产生不同程度的腐蚀、热裂纹和脆化现象。焊接是生产或者应用安装过程中非常普遍的工艺,通过深入了解金属组织的性能,尽可能地降低这种不好的现象。

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