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如何预防厚壁不锈钢管焊接再热裂纹的产生

发布时间:2022-05-25 点击次数:664

再热裂纹是指含铬、钼的厚壁不锈钢管在焊接后,为消除焊后残余应力,改善接头金相组织和力学性能,而进行消除应力热处理过程中产生的裂纹。裂纹的产生会影响不锈钢管的使用,该如何预防厚壁不锈钢管焊接再热裂纹的产生?

如何预防厚壁不锈钢管焊接再热裂纹的产生.png

严格控制原材料:在原材料的采购上,厚壁不锈钢管中的Cr、Mo等强碳化物形成元素,对再热裂纹形成有很大影响,需严格控制,还有能形成硫磷共晶物的S、P含量,采购焊接材料时也要有同样的要求,这样的措施是解决产生再热裂纹内因的较为有效的措施之一。选择热裂纹敏感性低的焊接材料(严格控制S、P等元素含量),焊缝金属强度取下限。


制定合理的焊接规范:①尽可能地降低焊接线能量,控制预热层间温度。这两者决定了焊缝金属的冷却条件,对焊缝区显微组织有很大影响。一般来讲,采用小线能量多道多层并适当提高焊缝区的冷却速度,有助于改善显微组织、提高冲击韧性、防止热裂纹产生是有利的。但过低的层间温度,将不利于氢的逸出,有产生冷裂纹的危险,因此控制冷却速度,获取细化的晶粒应着重考虑从控制线能量的大小上着手。②采取适当的预热措施。采取适当的预热措施,可以软化淬硬层的硬度、提高韧性、提高抗裂性。

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控制焊接过程,减少微小缺陷量:认真执行焊接规范,减少微小缺陷,减少熔敷金属量,采用窄间隙焊也是控制再热裂纹的有效措施。微小缺陷,不超标的缺陷,由于是应力集中点,因此,在热处理释放应力过程中,有应力叠加的原因,造成再热裂纹。因此,控制这些缺陷也是必要的。


控制焊接残余应力:焊接残余应力在热处理蠕变膨胀力作用下,特别是在应力叠加为拉应力的情况下,焊缝中的应力集中点,碳化物产生的沉淀硬化区后晶界的薄弱环节,抵抗不了应变造成开裂。因此在热处理前,减小残余应力的手段也能减少再热裂纹的产生。①采用半道中间热处理。②采用高频超声波冲击法。这两种手段都能有效地减少焊接残余应力。


焊后热处理:在焊后热处理过程中,控制升温以及降温的速度,以较缓慢均匀地膨胀、收缩,减小厚壁不锈钢管焊接接头再热裂纹的产生。

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由于再热裂纹不是在焊接过程产生,而是在热处理或使用过程中产生的,因此再热裂纹有一定的隐蔽性,进而出现事故具有不可预见性,进而会造成更大的损失。所以必须在厚壁不锈钢管制造、检验等各环节预先考虑到再热裂纹的出现。


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