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激光焊接不銹鋼復(fù)合管的方法簡單介紹為什么激光焊接對不銹鋼復(fù)合管制造業(yè)有此之大的影響呢?要回答這一問題,我們先考察一下不銹鋼的特殊性質(zhì)和常用的兩種焊接不銹鋼復(fù)合管工藝的特點:氣體保護鎢極電弧焊(GTAW)和高頻感應(yīng)焊(1W)。

    不銹鋼之所以具有令人滿意的耐熱、耐蝕性能就是因為它的含鉻量高。但是經(jīng)過焊接以后,氧化鉻和氧化鐵層在焊接界面上形成了多孔的、非金屬附著物.對于許多應(yīng)用場合來說,這算不上什么問題,可是,如果這樣的焊管隨后還要經(jīng)過較大的變形加工。諸如冷態(tài)彎曲、翻邊?;蛘叱惺茌^高的內(nèi)壓,則焊縫往往發(fā)生開裂.

    一、氣體保護鎢極電弧焊和感應(yīng)焊GTAW和1W工藝是如何產(chǎn)生這些問題的呢?由于GTAW焊接過程相對來說比較緩慢,所以即使有保護氣體存在,也會因熔化金屬面積較大而使它們暴露于氧中的時間加長。于是在焊接界面,焊縫的正、反面以及相鄰的熱影響區(qū)上形成了氧化膜。GTA焊接的熱影響區(qū)很寬,這個區(qū)域內(nèi)顯組織的變化會降低材料的成形性能和耐蝕性能。

    當采用高頻感應(yīng)焊接時.感應(yīng)線圈必須設(shè)置在制管機壓輥部性的前部,這意味著已經(jīng)熔化的金屬毛坯邊緣要暴露于氧氣中。這時一般也不加氣體保護。此外,由于用冷卻劑冷卻感應(yīng)線圈,會有一些冷卻劑進入到焊接區(qū)。因為接縫是在壓輥部件的壓力作用下連接在一起的,所以氧化膜和冷卻痢等夾雜物會夾在焊縫里.若提高感應(yīng)焊壓輥的壓力,能強行擠出氧化膜和冷卻劑等夾雜物。然而,總會有一些夾雜物殘留下來.在焊接界面上形成孔洞。另外,壓輥的壓力過大會在焊縫正反面形成飛邊。必須采用機械方法加以。除掉管外的飛邊相對來說簡單一些.然而要除掉管內(nèi)的飛邊.卻是一件既困難又費時的工作。

    一般來說,高頗感應(yīng)焊管的焊接速度 .單位長度的成本 。但是由于不銹鋼毛坯通過高領(lǐng)感應(yīng)焊接得到的焊今常常繹受不住冷態(tài)成形.所以上述的優(yōu)勢就不明顯了。高頻感應(yīng)焊不銹鋼復(fù)合管在冷態(tài)成形時的廢品率是相當高的.同時感應(yīng)焊中使用的冷卻劑,也是一項附加的成本。冷卻劑還降低了壓輥的使用壽命.增加了維修費用。

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不銹鋼復(fù)合管分類不銹鋼復(fù)合管通常按基體組織分為:
⒈鐵素體不銹鋼復(fù)合管。含鉻12%~30%。其耐蝕性、韌性和可焊性隨含鉻量的增加而提高 , 耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能優(yōu)于其他種類不銹鋼復(fù)合管。
⒉奧氏體不銹鋼復(fù)合管。含鉻大于18%,還含有 8%左右的鎳及少量鉬、鈦、氮等元素。綜合性能好,可耐多種介質(zhì)腐蝕。
⒊奧氏體 - 鐵素體雙相不銹鋼復(fù)合管。兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼復(fù)合管的優(yōu)點,并具有超塑性。
⒋馬氏體不銹鋼復(fù)合管。強度高,但塑性和可焊性較差。
⒌沉淀硬化型不銹鋼復(fù)合管。具有有很好的成形性能和良好的焊接性,可作為超高強度的材料在核工業(yè)、航空和航天工業(yè)中應(yīng)用。
按成分可分為Cr系(SUS400)、Cr-Ni系(SUS300)、Cr-Mn-Ni(SUS200)及析出硬化系(SUS600)。
不銹鋼復(fù)合管耐腐蝕原因所有金屬都和大氣中的氧氣進行反應(yīng),在表面形成氧化膜。不幸的是,在普通碳鋼上形成的氧化鐵繼續(xù)進行氧化,使銹蝕不斷擴大,終形成孔洞??梢岳糜推峄蚰脱趸慕饘伲ɡ?,鋅,鎳和鉻)進行電鍍來保證碳鋼表面,但是,正如人們所知道的那樣,這種保護僅是一種薄膜。如果保護層被破壞,下面的鋼便開始銹蝕。
不銹鋼復(fù)合管的耐腐蝕性取決于鉻,但是因為鉻是鋼的組成部分之一,所以保護方法不盡相同。
在鉻的添加量達到10.5%時,鋼的耐大氣腐蝕性能顯著增加,但鉻含量更高時,盡管仍可提高耐腐蝕性,但不明顯。原因是用鉻對鋼進行合金化處理時,把表面氧化物的類型改變成了類似于純鉻金屬上形成的表面氧化物。這種緊密粘附的富鉻氧化物保護表面,防止進一步地氧化。這種氧化層極薄,透過它可以看到鋼表面的自然光澤,使不銹鋼復(fù)合管具有獨特的表面。而且,如果損壞了表層,所暴露出的鋼表面會和大氣反應(yīng)進行自我修理,重新形成這種"鈍化膜",繼續(xù)起保護作用。
因此,所有的不銹鋼復(fù)合管都具有一種共同的特性,即鉻含量均在10.5%以上。
和建筑構(gòu)造應(yīng)用領(lǐng)域有關(guān)的鋼種通常只有六種。它們都含有17~22%的鉻,較好的鋼種還含有鎳。添加鉬可進一步改善大氣腐蝕性,特別是耐含氯化物大氣的腐蝕。




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