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不锈钢裂纹如何防范

发布时间:2023-05-30 22:50:28

不锈钢碳钢焊接为什么会长出现裂纹,请高手指点该怎么做

焊接出现裂纹,可能是碳钢是高碳钢,而高碳钢在焊接时容易出现裂纹。为棚颤了避免裂袜并纹链好败的发生,可以在焊接前与焊接后进行预热,防止局部温差过大而出现裂纹。

㈡ 马氏体不锈钢避免冷裂纹形成的方法主要有哪些

马氏体不锈钢材料存在非常强的空淬倾向,此类不锈钢材料的焊缝与热影响区的焊后状态组织是马氏体,非常容易形成冷裂纹。为防止冷裂纹的形成以及优化焊接接头的力学性能,要使用预热、后热以及焊后高温回火等办法。
首先是焊前预热。在焊接马氏体不锈钢时,尤其是在采用和母材化学成分相同的焊接材料时,为避免发生冷裂,在焊接前要进行预热。预热温度通常在200-329℃区间范围,最好不要大于马氏体组织的转变温度。碳含量是找准预热温度的最重要因素,含碳量高,预热温度则需要更高一点。影响选择预热温度的别的因素还有不锈钢材料的厚度、填充金属种类、焊接方法、拘束度等。碳含量低于0.1%时则没有必要进行预热,也有建议预热温度,比如预热400至450℃区间,不过需要注意的是高温预热容易导致些负面影响。而当碳含量高于0.2%时,焊接比较困难,除了要进行预热外,还要确保层间温度。
其次是焊后回火前的温度。马氏体不锈钢工件在焊后不要从焊接温度直接升温做回火处理。由于在焊接过程中奥氏体组织可能没有完全转变,比如焊后马上升温回火,会产生碳化物沿奥氏体晶界沉淀和奥氏体向珠光体转变,形成晶粒粗大的组织,严重减小韧性。所以在回火前要让焊件冷却下来,把焊缝和热影响区的奥氏体基本分解完了。对于刚度小的不锈钢构件,可以冷却到室温后再进行回火。对于大厚度的结构,尤其是当碳含量比较高时,则要使用比较复杂的工艺,在焊后冷却到100-150℃,并且保温0.5至1.0h,随后再加热到回火温度。
第三点是焊后热处理,在焊后热处理的目的是减小焊缝与热影响区硬度,优化材料的塑性与韧性,再降低焊接残余应力。焊后热处理包括回火与完全退火两种状态。只有在为取得低硬度,比如需焊后机加工时,才使用完全退火状态,退火温度是830-880℃,保温2h后炉冷到595℃,随后再空冷。高铬马氏体不锈钢通常在在淬火与回火的调质状态下焊接,焊后通过高温回火处理,让焊接接头有着比较好的力学性能。假如在退火状态下进行焊接,焊后还会产生不均匀的马氏体组织,整个焊件还要通过调质处理,让接头拥有比较均匀的性能。
在回火温度的选择应适应工程项目对接接头力学性能和耐腐蚀性的要求。回火温度通常是选在650至750℃的温度区间,至少保温1h,随后再进行空冷。回火温度不能太高,避免再度奥氏体转变。对高温采用的焊接结构常使用比较高的回火温度。高温回火时析出较多的碳化物,对耐蚀性能不利。对于主要用于耐蚀的结构,应进行低温度的消除应力退火。

㈢ 碳钢上堆焊不锈钢,不锈钢产生裂纹,产生机理以及如何预防,谢谢

防止裂纹的措施之一,是要尽可能的减少木材,焊材中有害元素的含量。

奥氏体钢焊缝中存在少量δ铁素体(4%以上),对防止凝固裂纹有显著的效果,304,321,347钢的焊缝凝固裂纹敏感性较小,其主要原因就是即是本身自熔焊缝中,焊后也会存在少量的δ铁素体的缘故。所以奥氏体不锈钢的配套焊接材料常常在制造时即已经考虑合金元素的含量匹配,使焊缝中形成复合要求的少量铁素体。铁素体的有利作用是对S,P,Si,Nb等元素溶解度较大,能防止这些元素的偏析和形成低熔点共品。焊缝中的铁素体数量是有控制的,过多的铁素体相使焊缝素韧性降低。而且加入在焊后有经受热处理时,可能发生δ→σ+γ`的转变引起焊缝脆化,所以通常18-8,18-12-2等钢的相应焊材铁素体的含量控制在4%~12%之间。

另一方面在某些腐蚀环境,即使轻微的铁素体也可能引起严重的问题,例如在尿素,醋酸等介质中,焊缝中的铁素体会发生选择性腐蚀。纯奥氏体的焊缝金属,通过加入Mn,Mo,W,V,Ti可以改善其凝固裂纹敏感性,如尿素级不锈钢的焊材00Cr25Ni22Mn4Mo2N,00Cr18Ni15Mn5Mo2N钢和耐硫酸,磷酸。有机酸抗孔蚀,应力腐蚀用的00Cr20Ni24Mo5Cu等焊缝金属虽然并不含有铁素体相,但因Mn,Mo含量较高,仍具有良好的抗热烈性能,焊接时不会产生凝固裂纹。Mn在焊缝金属中可与S结合生成高熔点的MnS从而防止S的偏析和产生低熔点共晶,而Mo,W可提高熔池的结晶温度,缩小结晶温度范围,V,Ti可以缩小脆性温度区间BTR.因此均对防止凝固裂纹起到良好作用。

(2)热影响区(液化)裂纹
奥氏体不锈钢焊接热影响区常常可见到紧邻融合线处的热裂纹。这种裂纹与焊缝凝固裂纹形成的原因相同,是由于木材中奥氏体经界残存着比基体熔点低的熔点共晶薄膜,在焊接电弧焊加热总发生熔化,并在随后的冷却中受收缩拉应力的作用热发生开裂。含硼304钢热影响区的液化裂纹。在多层(多道)焊缝中也会遇到液化裂纹,这种情况往往是先焊的焊道中铁素体含量少或无铁素体而存在低熔点共晶薄膜,在随后的焊道德热影响下发生开裂。同样防止热影响区液化裂纹的主要对策是尽可能减少可能生成低熔点共晶的有害元素和偏析程度。因此,在选用刚才和焊材时,特别要注意有害元素的含量,焊接时应采用小的线能量的焊接工艺和规范,防止热影响区过热,以及注意接头设计和焊接程序,尽可能减少焊接残余应力。

(3)高温低塑性裂纹
这种裂纹多数发生在单相奥氏体钢及合金的热影响区或多层焊缝中先一层(道)焊缝上,其产生的温度范围相当于再结晶温度,因此高温低塑性裂纹产生的温度比液化裂纹更低的热影响区。对于奥氏体钢,在低于固相线温度以下的加热过程和冷却过程,其塑性变化是不同的。在加热过程中,起初随温度升高,塑性(Φ值)略有增加,在达到温度t3时塑性开始降低。到达taD时降至零。在冷却过程中,塑性开始恢复,当温度降至t3时已接近原来加热时的水平。但在t2~t1温度范围出现塑性降低。此时如果存在较大的收缩应变,就会引起裂纹。表1中的DTR是用可调拘束裂纹试验测出的奥氏体不锈钢产生高温低塑性裂纹的温度。从表1中的高温低塑性裂纹开始和终了温度及其范围可知,310,316钢分别在1200~840℃和1180~1050℃产生高温低塑性裂纹,其温度范围相应为350℃和130 。而347,321,304三种钢,既未发现裂纹也没测出产生裂纹的DTR温度,表明稳定型奥氏体钢具有较大的高温低塑性裂纹倾向。而亚稳奥氏体钢的敏感性较小,一般焊接过程中不会产生这种裂纹。
奥氏体钢及台金冷却过程中出现塑性降低和产生高温低塑性裂纹的机制相当复杂,简单说与热影响区在“再结晶温度”二次晶界的形成有关。二次晶界又与金属在高温下点阵缺陷(空位、位错)的运动和晶界迁移等扩散行为有关。因此凡是能提高“再结晶温度”和增加扩散激括能的因素都可以阻碍二次晶界的形成,从而降低高温低塑性裂纹的敏感性。焊缝中的铁素体可以有效阻止位错运动,使多层焊缝防止高温低塑性裂纹。合金元素Mo、W、Ta、Ti等可有效地增加多边化激活能,提高再结晶温度,在钢和焊缝中掭加这些元素,都有利于防止高温低塑性裂纹。

奥氏体不锈钢的热裂纹问题,曾经是这类钢最担心的问题。因此也就成为奥氏体钢工艺焊接性的指标。事实上,早期不锈钢制品中,热裂纹是经常出现的,相当多的焊接结构存在隐患,是“带病”工作。随着对奥氏体钢焊接裂纹的成因、不锈钢及焊接材料中元素对裂纹的影响、焊缝中铁素体作用的研究以及新型焊接工艺的开发等,现在奥氏体不锈钢的热裂纹,在实际焊接产品上已经很少发现,显著改进了焊接性,提高了焊接结构的安全程度.可以说奥氏体不锈钢的热裂纹已经有办法避免和清除。

㈣ 不锈钢圆钢表面为什么会出现裂纹现象

不锈钢圆钢是指横截面为均匀圆形的长材,其具有高韧性、抗疲劳性,冷弯性好,易焊接等优点,被广泛的应用在五金,造船,机械,航天,建筑等领域。不锈钢圆钢一般采取无扭转轧制方法,因而表面洁净光滑,尺寸精度高,在生产过程中往往由于工艺流程等原因导致圆钢表面产生裂纹,今天我们就来分析下裂纹产生的原因,以及如何减少和避免裂纹的产生。 不锈钢圆钢表面裂纹产生原因可分为三种: 1、产生裂纹的原因:产品在成品之前的轧件有耳子;轧制过程各道工序产生的耳子、飞边、严重刮伤、辊槽严重磨损等情况;对有严重缺陷的坯料清理不当。 2、产生裂纹的原因:轧制时,钢水中存在夹杂物,且氧含量较高,产生氧化物,在制造过程中并未对其进行清理,从而产生裂纹。3、 产生裂纹的原因:钢水中含有大量气体,当钢水凝固时气体排出形成气泡,靠近铸坯外层的气泡成为皮下气泡,在钢坯表面下呈蜂窝形垂直排列。通常钢坯经过轧制后内部气泡能焊合,但是,有些皮下气泡距离表面较近,加热时,当钢坯表面发生氧化或烧损时,皮下气泡便会暴露出来,发生氧化,无法焊合,从而产生裂纹。那么我们如何预防不锈钢圆钢表面裂纹呢?我们给大家提供了一下几种措施:1、减少和避免折叠产生裂纹的办法:合理设计孔型,消除成品前轧件的耳子;准确设计宽展,精确调辊槽位置,减轻或消除飞边、刮伤等缺陷。2、减少钢中夹杂物产生裂纹的办法:采用合理的脱氧合金化工艺,严格控制钢水含氧量,降低钢水夹杂物的含量。 3、减少皮下气泡产生裂纹的办法:全程保护浇筑过程,避免钢水二次氧化,减少气泡产生,提高铸坯的纯度;合理控制连铸钢水过热度,选择理化性能优良的保护渣,采取均匀冷却和二次弱冷却,避免铸坯表面出现裂纹。 不锈钢圆钢的质量好坏直接关系到其应用领域的安全与否,因此,我们必须对圆钢发生的裂纹现象给与足够的重视,分析其产生的原因,并通过改进制造工艺流程,降低夹杂物含量及减少气泡产生以达到消除或减少裂纹产生的目的,以上便是华祥为大家整理的关于不锈钢圆钢的有关知识,希望能对您有所帮助。

㈤ 不锈钢薄壁拉伸件如何检测应力,预防开裂

一:预防奥抄氏体不锈钢的延迟开袭裂。(比如200系列、以304为代表的300系列等)
奥氏体不锈钢发生延迟开裂只要是因为它本身的组织决定的,奥氏体不锈钢的加工硬化程度比较大,奥氏体组织在拉伸后除了存在冷加工所造成的残余内应力外,还会在口部有部分发生马氏体相变,要防止口部发生破裂,就必须消除残余应力及消除马氏体组织,使他在高温下发生相变,奥氏体不锈钢以304为例,退火温度为1010—1050摄氏度,一般为了避免拉伸件整体退火的变形,只对拉伸件的口部进行退火,比较快捷的是高频退火。
对于圆筒形拉伸件来说,当高径比大于或等于0.8时、直径大于等于300时,需要进行退火,当然,如果高径比小于0.8时有开裂的现象,应该马上安排退火。

二:预防铁素体不锈钢的延迟开裂。(比如以430为代表的400系列不锈钢)
铁素体不锈钢拉伸完后不发生相变,产品开裂主要是残余应力造成的,为了保证安全,从经验来来说, 对于圆筒形拉伸件来说,当高径比大于或等于0.8时、直径大于等于300时,需要进行退火,当然,如果高径比小于0.8时有开裂的现象,应该马上安排退火。

㈥ 不锈钢锅焊了又裂是怎么回事

不锈钢焊接裂纹分析及防止措施
不锈钢属于延迟裂纹钢的一种,这种钢比普通碳钢的导热系数低,膨胀系数高,及导热慢,受热易膨胀而且膨胀幅度大。基于这种性质,不锈钢板材在焊接的过程中可能会出现很多问题,如出现咬边、气孔、未熔合、裂纹等等现象。
不锈钢板材的裂纹按其产生的温度和时间的不同可分为冷裂纹、热裂纹和再热裂纹。

热裂纹,指的是在焊接过程中,焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区间所产生的热裂纹。

防止措施:严格地控制不锈钢板材及焊接材料的硫含量、磷含量等有害杂虚宏质,降低热裂纹的敏感性;调节焊缝金属的化学成分局唯,改善焊缝组织,细化晶粒,提高塑性,减少或分散偏析程度;采用碱性焊接材料,降低焊缝中杂质含量,改善偏析程度。

冷裂纹,指的是焊接接头冷却到较低温度下(即奥氏体开始转变为马氏体的温度以下)产生冷裂纹。
防止措施:选用低氢型焊接材料,严格按照规定进行焊接;焊前清除焊件上的油污、水分,减少焊缝中氢含量;选择合理的焊接工艺参数和热输入,减少焊缝的淬硬倾向焊后立即进行消氢处理,使氢从焊接接头中溢出。

再热裂纹,指的是焊后,不锈钢板材在一定温度范围内再次进行加热(消除应力热处理或其他加热过程)而产生的裂纹叫做再热裂纹。

防止措施:在满足设计要求的前提下,选择低强度的焊接材料,使焊缝强度低于不锈钢板材,应力在焊缝中松弛,避免热影响区桐誉培产生裂纹;尽量减少焊接残余应力和应力集中;控制焊管焊接热输入,合理地选择预热和热处理温度,尽可能地避开敏感区。

㈦ 不锈钢铸件出现裂纹,该如何解决

对于水轮机关键部分大部分采用不锈钢铸件,如ZG06Cr13Ni4Mo、ZG06Cr16Ni5Mo等。这类材质铸造性能较差,流动性差,体收缩和线收缩较大,热应力大,容易产生裂纹。一旦铸件产生裂纹,不仅返修工作量大,严重的还可能报废,造成重大的经济损失。铸件裂纹的产生因素主要是铸件结构、铸造工艺等,生产中一般采用以下措施来加以预防:
1、铸件结构
铸造时要全面考虑铸件的结构、形状、大型、壁厚及其过渡等影响铸件液态和固态收缩的因素,选择适当的工艺参数,防止缩孔缩松等铸造缺陷。铸件的浇冒口系统设计要合理,若要采用冷铁等工艺措施,其安放的部位要合理,既要保证铸件内部组织的致密性,又要尽量避免应力集中的情况产生。
2、冶炼
冶炼过程中,尽量降低P、S等有害元素的含量,降低N、H、O等气体和夹杂物含量。通过采用低磷钢中间合金,可以起到很好的效果。
3、保温
通过适当延长铸件在砂型中的保温时间,主要是控制开箱温度低于70℃,保证铸件在砂型中充分完成液态和固态收缩,避免外力因素造成应力集中的情况发生。
4、落砂
在铸件落砂清理过程中,严禁打箱时向砂型和铸件浇水,严禁采用撞箱等较强外力冲击方式落砂,避免外力和铸件内应力相互作用产生裂纹。
5、切割冒口
根据铸件条件选择适当的热割浇冒口工艺方式,保证热割起始温度不低于300℃。操作时,气割枪和吹氧管采用振动切割。重要件气割后及时用石棉布盖住隔口或进炉热处理。对于上冠及轴流式叶片一类结构复杂、工艺上采取特殊措施的铸件,采用二次热割。
6、预热
在对不锈钢铸件进行缺陷处理时,要坚持预热原则。在吹、焊工序处理时,工件要预热至108℃以上方可操作。若发现较大的裂纹缺陷,应先进行去应力退火,再进行处理。
7、增加退火
对重大不锈钢铸件增加一次最终消除应力退火工序,严格控制保温时间和出炉温度。其目的是减少生产过程中产生新的应力集中,更加彻底地消除铸件内应力,防止裂纹产生。

㈧ 如何防止321不锈钢有裂纹,采取何种具体措施

A182 F321,这个材质的锻造温度一定要控李穗宴制得好,而且每次锻造的形变量不要太大. 热处理出问题族答的可能很小,肯定是锻造的力气太大,或者温度没有控制好, 原材料尺寸问题不大.不可能很离谱的.

锻造温度控制在:1100-900°范围内哪银,锻造的时候力气不要太大.

㈨ 如何焊接耐高温不锈钢管不会出现裂纹

预防耐高温不锈钢管焊接出现热裂纹现象的措施有:耐高温不锈钢管合理设计接头的形式和焊缝的布置,注意焊接顺序,耐高温不锈钢管以减少接头刚度和焊接应力。控制焊缝的化学成分,耐高温不锈钢管保证在耐高温不锈钢管中得到双相组织。向焊缝中加入钒、钛、铝等细化晶粒的元素,防止偏析和开裂,加入钼、钨等降低耐高温不锈钢管原子扩散能力的元素、减少热裂倾向。将有害成分限制在最低限度。采用低氢工艺,保持洁净。采用小规范焊接,即小电流、快速焊、直线运条,保持小线能量,耐高温不锈钢管改善焊缝散热条件,加快焊缝的冷却速度。控制层间温度不大于150℃。一般耐高温不锈钢管不预热,可向熔池中加冷焊丝,以加速冷却减少偏析,细化晶粒防止热裂。焊接耐高温不锈钢管时收弧要慢。

㈩ 不锈钢材质焊接容易出现裂缝的原因都是什么呢

晶间腐蚀:根据贫铬理论,焊缝和热影响区在加热到450-850℃敏化温度区时在晶界上析出碳化铬,造成贫铬的晶界,不足以抵抗腐蚀的程度。焊接时就会出现裂缝。

应力腐蚀开裂:应力腐蚀开裂是焊接接头在特定腐蚀环境下受拉伸应力作用时所产生的延迟开裂现象。奥氏体不锈钢焊接接头的应力腐蚀开裂是焊接接头比较严重的失效形式,表现为无塑性变形的脆性破坏。

焊缝金属的低温脆化:对于奥氏体不锈钢焊接接头,在低温使用时,焊缝金属的塑韧性是关键问题。此时,焊缝组织中的铁素体的存在总是恶化低温韧性。

(10)不锈钢裂纹如何防范扩展阅读:

奥氏体不锈钢通常在常温下的组织为纯奥氏体,也有一些为奥氏体+少量铁素体,这种少量铁素体有助于防止焊接热裂纹。

防止焊接裂纹措施:

尽量使焊缝金属呈双相组织,铁素体的含量控制在3-5%以下。因为铁素体能大量溶解有害的S、P杂质。

尽量选用碱性药皮的优质焊条,以限制焊缝金属中S、P、C等的含量。

采用低碳或超低碳的焊材,如A002等;采用含钛、铌等稳定化元素的焊条,如A137、A132等。

由焊丝或焊条向焊缝熔入一定量的铁素体形成元素,使焊缝金属成为奥氏体+铁素体的双相组织,(铁素体一般控制在4-12%)。

减少焊接熔池过热,选用较小的焊接电流和较快的焊接速度,加快冷却速度。

对耐晶间腐蚀性能要求很高的焊件进行焊后稳定化退火处理。

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