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随着我国国民经济的迅速发展,不锈钢管的使用领域也在不断扩大,对不锈钢管和高性能材料钢管的品种、质量和数量都提出了越来越高的要求。因此,采用热挤压技术的工艺目标应该是:(1)采用连铸供坯。特别是对于在不锈钢管市场上占有90%以上市场份额的,大量使用的304、316、321等300系列的奥氏体不锈钢管的生产,应实现全连铸供坯工艺,以大幅度降低成本。(2) 开发热挤压成品管。对于各种不同性能的不锈钢,采用适当的玻璃润滑剂,使挤压不锈钢管的表面质量和尺寸精度达到或超过热轧管标准,生产热挤压精管。(3) 开发高性能、高合金、低塑性、难变形材料的热挤压成品管。同时为冷加工提供这类合金的荒管来生产冷轧冷拔精品管,逐步实现这类高新产品的国产化。(4) 实现现有产品质量和生产工艺的升级换代。采用热挤压毛管作为冷轧冷拔坯料管,原来斜轧穿孔毛管内表面可能出现的质量隐患。并且,采用热挤压的近终毛管,可减少冷加工道次,提高成材率,降低现有产品的生产成本,同时实现现有产品生产工艺和产品质量的升級换代。
1.不锈钢管的低温脆化---在低温环境下,变形能量小。 在低温环境下,伸长率和截面缩短率降低的现象称为低温脆化。 更多关于铁氧体系列的体心立方结构。 2。不锈钢管的低温加工---马氏体系不锈钢在奥氏体化温度下淬火后冷却至极低温度,促进马氏体淬火。 适用于仅产生残余奥氏体的不锈钢。 \\ n 低温,电阻,线性膨胀系数,导热系数,质量热熔,磁性能都发生了巨大变化。 电阻,线性膨胀系数在低温下变小;导热系数和质量热容在低温下急剧下降;当温度下降时,杨氏模量纵向弹性模量同时增加。 #奥兹奥氏体不锈钢管具有Ms点马氏体异常起始温度或低温Subzreo温度下的马氏体形成温度,因此可以在保持低于Ms点的同时形成马氏体。 当马氏体在低温下形成时,奥氏体不锈钢SUS30418Cr-8Ni的代表性钢在室温下未对准,在低温环境下变为磁性。 \\ n 关于低温状态,铁素体不锈钢管具有像碳钢一样的低温脆性,而奥氏体钢不具有低温脆性。因此,铁素体或马氏体不锈钢经受低温脆化,奥氏体不锈钢或镍基合金不具有低温脆性。 铁素体不锈钢管的SUS41013Cr,SUS43018Cr等在低温下的冲击值急剧下降。
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。
镍对性能的影响镍对奥氏体不锈钢特别是对铬镍奥氏体不锈钢力学性能的影响,主要是由镍对奥氏体稳定性的影响来决定,在不锈钢管中可能发生马氏体转变的镍含量范围内,随着镍含量的增加,钢的强度降低而塑性提高,具有稳定奥氏体组织的铬镍奥氏体不锈钢韧性(包括极低温韧性)非常优良,因而可作为低温钢使用,这是众所周知的,对于具有稳定奥氏体组织的铬锰奥氏体不锈钢,镍的加入可进一步改善其韧性。镍还可显著降低奥氏体不锈钢的冷加工硬化倾向,这主要是由于奥氏体稳定性增大,减少以至了冷加工过程中的马氏体转变,同时对奥氏体本身的冷加工硬化作用不太明显,不锈钢冷加工硬化倾向的影响,镍降低奥氏体不锈钢冷加工硬化速率,与降低钢的室温及低温强度,提高塑性的作用,决定了镍含量的提高有利于奥氏体不锈的冷加工成形性能,提高镍含量还可减少以至型铬镍奥氏体不锈钢中的δ铁素体,从而提高其热加工性能,但是,δ铁素体的减少对这些钢种的可焊接性不利会增大焊接热裂纹丝倾向,此外,镍还可显著提高铬锰氮(铬锰镍氮)奥氏体不锈钢的热加工性能,从而显著提高钢的成材率,在奥氏体不锈钢中,镍的加入以及随着镍含量的提高,导致钢的热力学稳定性增加,因此奥氏体不锈钢具有更好的不锈性和耐氧化性介质的性能,且随着镍含量增加,耐还原性介质的性能进一步得到改善.值得指出,镍还是提高奥氏体不锈耐许多介质穿晶型应力腐蚀的 重要元素,在各种酸介质中镍对奥氏体不锈钢耐蚀性能的影响,需要指出,在高温高压水中的一些条件下,镍含量的提高导致钢和合金的晶间型应力腐蚀敏感性增加,但是这种不利作用会由于钢及合金中铬含量的提高而获得减轻或受到抑制.随磁卡奥氏体不锈钢中镍含量的提高,其产生晶间腐蚀的临界碳含量降低,即钢的晶间腐蚀敏感性增加,至于对奥氏体不锈钢耐点腐蚀及缝隙腐蚀的性能,镍的作用并不显著,此外,镍还提高奥氏体不锈钢的高温抗氧化性能,这主要与镍改善了铬的氧化膜的成分,结构和性能降低,并且镍含量越高越有害,这主要是由于钢中晶界处低熔点硫化镍所致。