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热处理对304管胀管性能的影响

2021-12-28 17:40:06 leyu乐鱼体育官网
       304管具有优良的耐蚀性和耐热性,优良的低温强度和力学性能,而且由于成分是奥氏体组织,无热处理硬化现象,304管常用的焊接方法为TIG焊接,在焊接过程中容易出现焊缝区和热影响区的组织不均匀,使质量下降,而且,不锈钢管在胀管加工过程中出现高比例的焊缝开裂,提高了生产成本,影响其产品质量,造成额外的经济损失。

       热处理是一种提高材料力学性能的有效方法之一,304为奥氏体不锈钢,固溶处理可以获得单相奥氏体组织,可以提高抗腐蚀能力和力学性能。本文就来说说热处理对304管胀管性能的影响。

       热处理工艺
       为了使奥氏体化更完全,对304钢的热处理增加预热。选择3种热处理工艺对不锈钢管进行热处理:工艺1,850℃保温2h出炉水冷,再采用340℃保温1h出炉空冷;工艺2,1050℃保温2h出炉水冷,再采用340℃保温1h出炉空冷;工艺3,850℃保温预热1h,接着升温到1050℃保温2h出炉水冷,再340℃保温1h空冷。
热处理对304管胀管性能的影响
       热处理工艺对焊缝组织的影响
       焊缝呈较为细小的铁素体,且与母材熔合良好,焊缝与母材结合处铁素体偏聚严重,出现一条暗黑色的带状结合线。铁素体的析出降低了焊缝的塑性性能,这是不锈钢管胀管过程中开裂的主要原因。铁素体的析出主要是由于在焊接过程的热输入,并在随后的冷却速度较慢,使铁素体有足够的时间析出。
热处理对304管胀管性能的影响
       工艺1的焊缝组织为细小的柱状晶形态,和焊态组织相比没有太大的变化。
       工艺2的焊缝组织出现了奥氏体化的趋势,但是奥氏体化并不完全,组织为奥氏体和铁素体柱状晶同时存在的组织状态。
       工艺3的焊缝呈较为粗大的奥氏体柱状晶形态,焊缝组织完全奥氏体化,使得焊缝强度和韧性不低于母材,而且塑性良好。这也是不锈钢管胀管的直径胀到原来直径的2倍,胀管开裂率能降低到了3%的主要原因。
       热处理明显改善了不锈钢管焊缝的强韧性等力学性能。

       热处理工艺对胀管表面质量的影响
       液压胀管和钢管接触介质为高压乳化液,属柔性接触,对钢管表面质量不存在不利影响。但是由于钢管直径的扩大,管材表面还是产生大量的微裂纹,热处理工艺对于钢管表面的微裂纹也有很大的影响。热处理前304管胀管后的表面裂纹形态为长条状的深裂纹。工艺3热处理后的胀管表面出现的裂纹短而浅,呈网状分布。经过热处理的不锈钢管是单一的奥氏体,其塑性更好,因此在变形过程中裂纹的产生减少,裂纹短而浅且方向性不强。
热处理对304管胀管性能的影响
       以上就是热处理对304管胀管性能的影响,304管最佳热处理工艺为:850℃保温预热1h,升温到1050℃保温2h出炉水冷,340℃回火1h空冷,经过热处理的不锈钢管胀管开裂率降低到了3%;增加预热处理有利于焊缝组织的充分转变,热处理后焊缝的显微组织为柱状奥氏体和完全奥氏体化的母材,焊缝与母材熔合区组织不均匀已经消除;热处理态的不锈钢管胀管表面的裂纹短而浅。



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