不銹鋼方管焊接熔合區(qū)是焊縫和方管母材熱影響區(qū)交界處,理論上它是具有必定尺度的從焊縫到熱影響區(qū)的過渡區(qū)。如圖所示過渡區(qū)是由兩部分即不完全混合區(qū)和半熔化區(qū)組成。熔合區(qū)的特征是具有清楚的化學(xué)成分不均勻性,然后惹起安排不均勻性,而填充金屬和母材成分的差別越大,熔合區(qū)的成分和安排的不均勻性越清楚,致使給焊接接頭的力學(xué)功用、耐腐蝕功用帶來嚴重影響。熔合區(qū)常常成爲焊接接頭單薄的環(huán)節(jié),脆性斷裂、焊接裂紋都簡單在這一部位發(fā)作和打開。
不銹鋼方管焊接接頭的功用,一般包含焊縫、熔合區(qū)、熱影響區(qū)三部分的功用,在查驗焊接接頭的力學(xué)功用時常常需求獨自測驗焊縫、熔合區(qū)和熱影響區(qū)的功用。不銹鋼方管焊接進程是被焊方管上部分被焊接熱源加熱、熔化,以及隨后冷卻、凝構(gòu)構(gòu)成焊縫的進程。焊接進程與其他加熱進程比較清楚的特色,與一般冶金廠煉鋼時可長時刻充沛間斷氧化、康復(fù)的煉鋼進程不同,150*150不銹鋼方管焊接熱源是以必定的焊接速度移動的,熔池從加熱到冷卻凝聚存在的時刻很短,因而焊接熔池的冶金反響不簡單抵達平衡形狀,焊縫極易發(fā)作元素的偏析、雜質(zhì)的聚集,成爲焊接裂紋、夾渣、氣孔等缺點的緣由。
不銹鋼方管焊接熱源效果的瞬時性,還抉擇了熔池在周圍的方管母材的熱傳導(dǎo)效果下以高速冷卻凝聚,因而焊縫消費粗大的方向性很清楚的樹枝狀、柱狀晶體安排,這種安排的力學(xué)功用與母材比起來,一般是強度而塑韌性較差。150*150不銹鋼方管焊接進程與方管材料間斷全體熱處置均勻緩慢加熱的進程不同,不銹鋼方管因部分快速加熱,因而必定存在溫度梯度,距熱源不同間隔的部分,受熱是不均勻的,因而方管將發(fā)作劇烈的縮短、變形和發(fā)作應(yīng)力,焊接的剩下應(yīng)力常常是焊接接頭各種裂紋和奧氏體不銹鋼方管焊接接頭應(yīng)力腐蝕的緣由
不銹鋼方管酸洗鈍化的效果,如經(jīng)過電化學(xué)改性處理,可使鈍化膜具有多層結(jié)構(gòu),在阻擋層構(gòu)成CrO3或?Cr2O3,或構(gòu)成玻璃態(tài)的氧化膜,使不銹鋼能發(fā)揮的耐蝕性。
國內(nèi)外學(xué)者對不銹鋼鈍化膜的生成進行了很多研討。以近幾年北京科大對 316L鋼鈍化膜光電子能譜?(xps)研討為例作簡述[1]。150*150不銹鋼方管鈍化是外表層由于某種原因溶解與水分子的吸附,在氧化劑的催化效果下,構(gòu)成氧化物與氫氧化物,并與組成不銹鋼的?cr、?Ni、Mo元素發(fā)作轉(zhuǎn)化反響,終究構(gòu)成安穩(wěn)的成相膜,阻撓了膜的損壞與腐蝕的發(fā)作。其反響進程為:?Fe?H20+O*≈[FeOH?O*]ad+H++e?[FeOH?O*]ad≈[FeO?O*]ad+H++e?[FeO?O*]ad+H2O≈FeOOH+O*十H++e? [FeO?O*]ad≈FeO+O*? FeOOH+Cr+H2O≈CrOOH+Fe?H20?2FeOOH≈Fe203+H20?2CrOOH≈Cr203+H20? MO+3FeO+3H2O≈MOO3+3Fe?H2O?Ni+FeO+2H20≈NiO+Fe?H20? (其間Os表明鈍化過程中的催化劑,且在鈍化迪隉中濃度不變,ad表明吸附中間體。)? 可見,316L鈍化膜最表層存在Fe2O3、Fe(OH)3、或γ?-FeOOH、Cr203、CrOOH或Cr(OH)3、MO以MOO方式存在,鈍化膜主要成分為CrO3、FeO與NiO。?? 3 .不銹鋼酸洗鈍化的辦法與工藝 ?3.1酸洗鈍化處理辦法比較
150*150不銹鋼方管與零部件酸洗鈍化處理依據(jù)操作不同育多種辦法,其適用范圍與特色見表1.?3.2酸洗鈍化處理配方舉例? 3.2.1一般處理[2]? 依據(jù)ASTMA380—1999,僅以300系列不銹鋼為例,?(1)酸洗? 藥劑HNO36%~25%+HF0.5%~8%(體積分數(shù));?溫度21~60℃;時刻按需求;? 或藥劑檸檬酸銨5%~10%(質(zhì)量分數(shù));?溫度49~71℃;時刻10~60min。?(2)鈍化? 藥劑HNO320%~50%(體積分數(shù));? 溫度49~71℃;時刻10~30min;?或溫度2l~38℃;時刻30~60min;? 或藥劑HNO320%~50%+Na2Cr207H2022%~?6%(質(zhì)量分數(shù));?溫度49~54℃;?時刻15~30min;?或溫度21~38℃;時刻30~60min。?(3)除鱗酸洗? 藥劑H2SO48%~11%(體積分數(shù));?溫度66~82℃;6寸間5~45min;? 及藥劑HNO36%~25%+HF?0.5%~8%(體積分數(shù));?溫度21~60℃;? 或HNO315%~25%+HFl%—8%(體積分數(shù))。?3.2.2膏劑法處理? (1)以廣州石化尿素不銹鋼新設(shè)備內(nèi)外表焊縫及母材鈍化和修理外表打磨焊縫的部分鈍化為例[3]?酸洗膏:? 25%HNO~+4%HF+7l%冷凝?水(體積分數(shù))與?BaSO,調(diào)至糊狀。?鈍化膏:? 30%HNO3或25%HNO3+1%(質(zhì)量分數(shù))K2Cr207與BaSO7調(diào)至糊狀。? 涂覆外表5~30min,用冷凝水沖刷至pH=7,對單臺設(shè)備也可選用噴灑雙氧水的化學(xué)鈍化法。? (2)以上海大明鐵工廠專利m為例。?酸洗鈍化膏:? HN038%~14%(作鈍化劑);?HFl0%~15%(作腐蝕劑);