奥氏体焊管为什么会出现热裂纹和变形？

奥氏体不锈钢的焊接特点：焊接过程中的弹塑性应力应变很大，但很少出现冷裂纹。焊接接头无淬火硬化区和晶粒粗化，因此焊缝的抗拉强度较高。

奥氏体不锈钢焊接的主要问题：焊接变形大；由于其晶界特性和对某些微量杂质（S、P）的敏感性，很容易产生热裂纹。

奥氏体不锈钢五大焊接问题及处理措施

1、碳化铬的形成降低了焊接接头抗晶间腐蚀的能力。

晶间腐蚀：根据贫铬理论，当焊缝及热影响区加热到敏化温度区450-850℃时，碳化铬在晶界析出，产生贫铬晶界，晶界处晶间腐蚀不足。以抵抗腐蚀。

(1)可采用下列措施限制焊缝与靶材敏化温度区之间的腐蚀
：降低母材及焊缝的碳含量，在母材中添加稳定元素Ti、Nb等元素，优先形成MC，避免Cr23C6的形成。
b.使焊缝形成奥氏体和少量铁素体的双相组织。当焊缝中存在一定量的铁素体时，可以细化晶粒，增大晶粒面积，减少晶界单位面积碳化铬的析出。铬在铁素体中的溶解度很高。 Cr23C6优先在铁素体中形成，而不引起奥氏体晶界贫铬；铁素体在奥氏体之间扩散，可以防止腐蚀沿晶界向内部扩散。
c.控制停留时间在敏化温度范围内。调整焊接热循环，尽可能缩短600～1000℃的停留时间，选择能量密度高的焊接方法（如等离子氩弧焊），选择较小的焊接热输入，背面通氩气提高焊接接头的冷却速度，减少起弧和收弧次数，避免重复加热，多层焊时与腐蚀介质的接触面应尽量最后焊接。
d.焊后进行固溶处理或稳定化退火（850～900℃）并空冷，使碳化物充出并加速铬的扩散。

(2)焊接接头刀状腐蚀。为此，可采取以下预防措施：
由于碳的扩散能力强，在冷却过程中会在晶界偏析，形成过饱和状态，而Ti、Nb则因扩散低而残留在晶体中。能力。当焊接接头在敏化温度范围内再次加热时，过饱和碳会在晶体间以Cr23C6的形式析出。
一个。减少碳含量。对于含有稳定元素的不锈钢，碳含量不应超过0.06%。
b.采用合理的焊接工艺。选择较小的焊接热输入，减少过热区在高温下的停留时间，并注意避免焊接过程中的“中温敏化”效应。双面焊时，与腐蚀介质接触的焊缝应最后焊接（这就是大口径厚壁焊管在外焊后进行内焊的原因）。如果不能实施，应调整焊接规范和焊缝形状，以避免与腐蚀介质接触的过热区域再次敏化和加热。
c.焊后热处理。焊后进行固溶或稳定化处理。

2、应力腐蚀开裂

可采取以下措施来防止应力腐蚀开裂的发生：
a．正确选择材料，合理调整焊缝成分。高纯铬镍奥氏体不锈钢、高硅铬镍奥氏体不锈钢、铁素体-奥氏体不锈钢、高铬铁素体不锈钢等具有良好的耐应力腐蚀性能，焊缝金属为奥氏体，具有良好的应力斯氏体和铁素体双相钢组织的耐腐蚀性能。
b.消除或减少残余应力。进行焊后消除应力热处理，采用抛光、喷丸、锤击等机械方法，降低表面残余应力。
c.结构设计合理。以避免较大的应力集中。

3、焊接热裂纹（焊缝结晶裂纹、热影响区液化裂纹）

热裂的敏感性主要取决于材料的化学成分、组织和性能。 Ni易与S、P等杂质形成低熔点化合物或共晶。硼、硅的偏析会促进热裂。焊缝易形成方向性强的粗大柱状晶组织，有利于有害杂质和元素的偏析。这促进了连续晶间液膜的形成并提高了热裂化的敏感性。如果焊接受热不均匀，很容易形成较大的拉应力，促使焊接热裂纹的产生。
预防措施：
A．严格控制有害杂质S、P的含量
。调整焊缝金属的组织。双相组织焊缝具有良好的抗裂性能。焊缝中的δ相可以细化晶粒，消除单相奥氏体的方向性，减少有害杂质在晶界的偏析，并且δ相可以溶解更多的S和P，可以降低界面能，组织组织。粒间液膜的形成。
c.调整焊缝金属合金成分。适当提高单相奥氏体钢中Mn、C、N的含量，并添加少量的铈、镐、钽等微量元素（可细化焊缝组织，净化晶界），可降低热裂敏感性。
d.过程措施。尽量减少熔池过热，防止形成粗大的柱状晶体。使用小热输入和小截面焊道。

例如25-20奥氏体钢就容易产生液化裂纹。可以严格限制母材的杂质含量和晶粒尺寸，采用高能量密度的焊接方法，小热输入并提高接头的冷却速度。

4、焊接接头脆化

热强钢应保证焊接接头的塑性，防止高温脆化；要求低温钢具有良好的低温韧性，以防止焊接接头低温脆性断裂。

5、焊接变形大

由于导热系数低、膨胀系数大，焊接变形大，可采用夹具防止变形。

如果您也有上述烦恼，可以通过观察管道焊接过程来分析现象。然后根据相应的情况采取相应的措施来解决问题。除材料本身的元素含量外，焊管机组的模具、拱口分布、焊接电流、焊接速度等都会对焊管的质量产生一定的影响。作为一个 工业焊管生产设备专业制造商，欢迎您交流 汉高科技 奥氏体焊管生产中遇到的问题，期待与您共同进步。