在螺旋(xuán)鋼管的應用中對螺旋鋼管結構進行焊接和切割是不可避免的。因為螺旋鋼管本身所具有的特性,與普碳鋼比擬(nǐ)螺旋鋼管的焊接(jiē)及切割(gē)有著(zhe)其特殊(shū)性(xìng),更易在其焊接接頭及熱影響區(HAZ)產生各種缺陷,螺旋鋼管的焊接機能主要表現在以下幾個方麵,高溫裂紋在這裏所說的高溫裂紋是指與焊接有關的裂紋。高溫裂紋可大致分為凝固裂紋、顯微裂紋、HAZ(熱影響區)的裂紋和再加(jiā)熱裂紋等。
低溫裂(liè)紋在螺旋鋼管中有時會(huì)發(fā)生低(dī)溫(wēn)裂紋。因為其產生的(de)主要原因是氫擴散、焊接接頭(tóu)的(de)約束程度以及其中的硬化組織,所以(yǐ)解決方法主要是在焊接過程中減少氫(qīng)的(de)擴散,相宜地進行預熱和焊後熱處理以及減輕約束程度。
焊接接頭的韌性在螺旋鋼管中為減輕(qīng)高(gāo)溫裂紋敏感(gǎn)性,在成分設計上通常使其中殘存有5%—10%的鐵素體。但這些鐵素體的存在導致了低溫韌性的下(xià)降(jiàng)。
在螺旋鋼管進行焊接時,焊接接頭區域的奧(ào)氏體量減少而對韌性(xìng)產生影響。另外跟著(zhe)其中鐵素體的增加,其韌性值有明顯下降的趨勢。已證明高純(chún)鐵素體型不鏽鋼的焊接接頭的韌性明顯下降的原因是(shì)因為混入碳、氮、氧的(de)緣故。
其中(zhōng)一些鋼的焊接接頭中的(de)氧含量增加後(hòu)天生了氧化(huà)物型夾雜,這些(xiē)夾雜(zá)物成為裂紋發生源或(huò)裂紋傳播的途徑使得韌性(xìng)下降。而有一些鋼則是(shì)因為在保護氣體(tǐ)中混入了空氣,其中的(de)氮含量增加在基體解理(lǐ)麵(miàn){100}麵上產(chǎn)生板條狀Cr2N,基體變硬而使(shǐ)得韌性下降。
σ相脆(cuì)化:奧氏體型不鏽鋼、鐵素體不鏽鋼和雙相鋼(gāng)易發(fā)生σ相脆化。因為組織中析出(chū)了百分之幾的α相,韌性明顯下(xià)降(jiàng)。“相(xiàng)一般是在600~900℃範圍內析出,尤其在75℃左右(yòu)最易析出。作為防止”相產生的預防型措施,奧氏體型(xíng)不鏽鋼中應盡量減少鐵素(sù)體(tǐ)的含量。
475℃脆化,在(zài)475℃四(sì)周(370—540℃)長(zhǎng)時間保溫(wēn)時,使Fe—Cr合金分解為(wéi)低鉻(gè)濃度的α固溶體和高鉻濃度的α’固溶體。當α’固溶體(tǐ)中鉻濃度大(dà)於75%時形變由滑移變形轉變為孿(luán)晶變形,從而發生475℃脆化。