根據(jù)不銹鋼管焊道下裂縫的各種現(xiàn)象,鋼廠采取以下措施
1、減少熱影響區(qū)的氫氣。
a)使用低氫型焊條;
b)使用奧氏體型焊條;
c)采用少氫焊接方法(例如CO2電弧焊接、金屬極氣保護(hù)焊接、鎢極惰性氣保護(hù)焊接等)
d)預(yù)熱或后熱;
e)增加不銹鋼管焊接熱輸入量;
f)干燥焊接坡口。
2、減少馬氏體量。
a)減少化學(xué)成分(碳當(dāng)量,特別是碳含量)
b)降低冷卻速度(預(yù)熱,增加熱輸入量)
c)采用后熱。
3.減少拘留(實(shí)際上很難實(shí)現(xiàn))
如果熱影響區(qū)的氫濃度相當(dāng)?shù)?,就不?huì)產(chǎn)生焊道下裂縫。低氫焊條充分干燥后使用,可防止或減少焊道下的裂縫。盡管如此,在非常容易產(chǎn)生裂紋的情況下,最好是提升預(yù)熱溫度,或是提升不銹鋼管焊接熱輸入量。對(duì)于難以提高預(yù)熱溫度的復(fù)雜結(jié)構(gòu)物,在焊接結(jié)束后的幾個(gè)努力鐘內(nèi)(焊接道下裂縫發(fā)生前)進(jìn)行后熱是有效的。借助后熱促進(jìn)了焊道區(qū)氫的逸出,而且可使熱影響區(qū)的馬氏體回火并軟化。關(guān)于后熱的效果,根據(jù)美國(guó)弗倫尼根(F1anigan)和圖克(Tucker)的實(shí)驗(yàn),對(duì)厚19毫米的試驗(yàn)不銹鋼厚壁管(ASTM A441、C-Mn-V系,HT50),不預(yù)熱用高纖維素型焊條焊接,防止焊道下裂縫所必須的后熱溫度和最短保溫時(shí)間如下。
后熱溫度(℃)、.........................................................................................................................................后熱................................。
后熱時(shí)間(分) 20 10 4 2.5 1.5。
如果該試驗(yàn)用不銹鋼厚壁管不預(yù)熱,焊接約10分鐘后會(huì)產(chǎn)生焊道下裂縫。上述這些數(shù)據(jù)系對(duì)焊接厚數(shù)毫米的焊道、氫容易逸出到空氣中的情況而言,因此不能應(yīng)用于多層焊接的情況。在后一種情況下,所需的后熱時(shí)間應(yīng)與焊縫金屬的厚度平方成正比,故需要上列的幾倍乃至十幾倍的后熱時(shí)間。
另外,對(duì)于低合金鋼和合金鋼,采用奧氏體型Cr-Ni不銹鋼焊條,即使不預(yù)熱也不會(huì)產(chǎn)生焊道下的裂縫。這是因?yàn)閵W氏體型涂藥焊條低氫,室溫下焊金屬中氫的溶解度大,向熱影響區(qū)擴(kuò)散的氫極少。同時(shí),由于焊接金屬的塑性優(yōu)于不銹鋼厚壁管,熱影響區(qū)的收縮變形和應(yīng)力可以減小。