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不锈钢管是一种基本的管材,所以它也有良多硬性的必需的指标,包括良多方面,下面我们要讲的就是关于不锈钢焊管的硬度指标。根据试验方法和合用范围不同,硬度又可分为布氏硬度,洛氏硬度,维氏硬度,肖氏硬度,显微硬度和高温硬度等。对于管材一般常用的有布氏,洛氏,维氏硬度三种。1、布氏硬度(HB用一定直径的钢球或硬质合金球,以划定的试验力(F)压入式样表面,经划定保持时间后卸除试验力,丈量试样表面的压痕直径(L)布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS(钢球)表示,单位为N/mm2(MPa其计算公式为式中:F--压入不锈钢焊管试样表面的试验力,N,D--试验用钢球直径,mmd--压痕均匀直径,mm.测定布氏硬度较正确可靠,但一般HBS只合用于450N/mm2(MPa)以下的金属材料,对于较硬的钢或较薄的不锈钢焊管不合用。在不锈钢焊管尺度中,布氏硬度用途广,往往以压痕直径d来表示该材料的硬度,既直观,又利便。举例:120HBS10/表示用直径10mm钢球在1000Kgf(9.807KN)试验力作用下,保持30s(秒)测得的布氏硬度值为120N/mm2(MPa)。2、洛氏硬度(HK)洛氏硬度试验同布氏硬度试验一样,都是压痕试验方法。不同的是,它是丈量压痕的深度,即在初邕试验力(Fo)及总试验力(F)的先后作用下,将压头(金钢厂圆锥体或钢球)压入试样表面,经划定保持时间后,卸除主试验力,用丈量的残余压痕深度增量(e)计算硬度值。其值是个无名数,以符号HR表示,所用标尺有A,B,C,D,E,F,G,H,K等9个标尺。其中常用于不锈钢焊管硬度试验的标尺一般为A,B,C,即HRA,HRB,HRC。硬度值用下式计算:当用A和C标尺试验时,HR=100-e当用B标尺试验时,HR=130-e式中e--残余压痕深度增量,其什系以划定单位0.002mm示,即当压头轴向位移一个单位(0.002mm)时,即相称于洛氏硬度变化一个数。
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对于不锈钢管的热输入,Young-Pyo Kim等人[38]对不同壁厚的X65管进行了电极电弧焊和钨弧焊试验。研究表明:8mm厚钢管电极电弧焊的热输入范围为11.0kJ/cm~21.8kJ/cm,10mm厚不锈钢钢管的热输入范围为18.0kJ/cm~29.5kJ/cm。8mm厚管的热输入为22.2kJ/cm~41.7kJ/cm,10mm厚不锈钢管的热输入为19.5kJ/cm~47.6kJ/cm。国内Zhang Dehmatsu[39]对厚度为10mm的X65管线钢进行了自动埋弧焊对焊接,研究了热输入对金属组织和性能的影响。他发现当热输入达到2022J/mm时,管线钢的低温冲击吸收能达到 。对于热输入的计算公式,Carl E.Jaske研究得出了60/1000Hvis的热输入计算公式(其中:H——热输入,kJ/mm;V——电压,V;I-电流,A;S——焊接速度,mm/min)。国内,曹崇珍等[41]将其总结为/IHKVAS=(其中:Ih——热输入,J/mm;K-系数,对焊K=0.85,角焊K=0.57;V——焊接电压,取平均值,V;A——焊接电流,取平均值,A;S——焊接速度,取平均值,mm/S)。可以看出,国内外的热输入计算公式存在差异。可采用常规设备(安培钳、电压表、秒表等)或专用电弧监测设备,实现对热输入电平的测量。热输入水平也可以通过消耗比(一段时间内沉积的长度与电极消耗的长度之比)方案来控制。无论选择何种方法来控制热输入,焊机在操作前都应该使用试板进行电极沉积试验,以确保热输入是合理的。热输入的指标是焊接线能量。随着线能的增加,热影响区 硬度降低,可降低产生硬化组织的倾向,更有利于防止氢致开裂。然而,线能量的增加会导致焊透的增加,而焊透有可能导致焊透。因此,需要平衡焊接热输入,在不烧透不锈钢管的情况下,提高焊接热输入。