304管具有优良的耐(nai)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(shi)奥(ao)氏体组织,无(wu)热处理硬化现象,304管常(chang)用的(de)焊接(jie)方法为TIG焊接,在焊接过(guo)程中容易出现焊缝区和热影响(xiang)区的组织不均匀,使质量下降,而且,不锈钢管(guan)在(zai)胀管加工(gong)过程中出现(xian)高(gao)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(shi)。
热处理是一种提高(gao)材料力学性能的有效方法之一,304为奥氏(shi)体不锈钢,固溶处理可(ke)以获得单相奥氏体组织,可(ke)以提高抗腐蚀(shi)能力(li)和力学性能。本文就来说说热处理对304管(guan)胀管性能的影响。
热处理工(gong)艺 为了使(shi)奥氏体化更完全,对304钢的热处理增加预热。选(xuan)择3种热处理工艺对不锈钢管进行热处理:工艺1,850℃保温(wen)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(leng),再采用340℃保温(wen)1h出炉空冷;工艺3,850℃保温预热1h,接着升(sheng)温到1050℃保温2h出炉水冷,再340℃保温1h空冷。
热处理(li)工艺(yi)对焊缝组(zu)织的影(ying)响 焊缝呈较为细小的铁素体,且与母材(cai)熔合良好,焊缝与母材结合处铁素体偏聚严重,出(chu)现一条暗黑色的带状结合线(xian)。铁素(su)体的析出降低了焊缝的塑性性(xing)能,这是不锈钢管胀管过(guo)程中开裂的主要(yao)原因。铁素(su)体的析出主要是由于在焊接过程的热输入(ru),并在随后的冷却速度较慢(man),使铁素体(ti)有足够的时间析出。
工艺1的焊缝组织为(wei)细小的柱状晶形态,和焊态组织相比(bi)没有太大的变化。
工(gong)艺2的焊(han)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(wei)奥氏体和铁(tie)素体柱状(zhuang)晶同时存在的(de)组织状态。
工艺3的(de)焊缝(feng)呈较为粗大的奥氏体柱状晶形态,焊缝组织完全(quan)奥氏体化,使得焊缝强度和韧(ren)性不低于母材,而且塑性良好。这也是不锈钢管胀管的直径(jing)胀(zhang)到(dao)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(chu)理工艺对胀管表面质量的影响 液压胀管和钢管(guan)接触介质为高(gao)压乳化液,属柔性接触(chu),对(dui)钢管表面质量不存在不利影响。但是由于(yu)钢(gang)管直径的扩大,管材表(biao)面还是产生大量的微裂(lie)纹,热处理工(gong)艺对于钢管表面(mian)的微裂纹也有很大的影响。热处理前304管胀管后的表(biao)面裂纹形态为长条状的深(shen)裂纹(wen)。工艺3热(re)处理后(hou)的胀管表面出现的裂纹短而浅,呈网状(zhuang)分布(bu)。经过热处(chu)理的不锈钢管是(shi)单一的奥氏体,其塑性更好,因此(ci)在变形(xing)过程中裂纹的产生减少,裂纹短而浅且方向(xiang)性不强(qiang)。
以上就是(shi)热处理对
304管胀管性能的影响,304管最佳热处理工艺(yi)为:850℃保温预热1h,升温到1050℃保温2h出炉水冷,340℃回火(huo)1h空冷,经(jing)过热(re)处理的不锈(xiu)钢管胀(zhang)管开裂率降低到了3%;增(zeng)加预热处(chu)理有(you)利于焊缝组织的充分转(zhuan)变,热处理后焊缝的(de)显微组织为柱状奥氏体和完全奥氏体化的母材,焊缝与(yu)母材熔合区(qu)组织不均匀已经消除;热处理态的不锈钢管胀管表面(mian)的裂纹短而浅。
参考资料:黄仲(zhong)佳,刘明朗—热处理工艺对304不锈钢(gang)管胀管性能的影响