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可有效焊縫區(qū)熱裂紋及應(yīng)力腐蝕的產(chǎn)生1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼厚壁鋼管焊接熱裂紋是產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的根本誘因之一。N、Si、Mn等元素的加入，以及合金中原本含有的S、P等元素，均對1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼厚壁鋼管的焊接熱裂紋的形成起到了積極的作用。
  S、P等雜質(zhì)元素及氮的低熔點共晶化合物的形成與析出，造成奧氏體枝晶間出現(xiàn)嚴(yán)重的偏析，并在晶粒間的大量聚集。而這些低熔共晶化合物通常會在凝固結(jié)晶的后期，在柱狀晶粒間形成液態(tài)薄膜，分割晶粒間的連續(xù)性，并會在因冷卻收縮引起的拉應(yīng)力作用下使晶粒間產(chǎn)生顯結(jié)晶裂紋，在焊縫凝固的部分，極易形成焊接熱裂紋；鋼管服役。
  然而，超窄間隙因其線能量很低，焊接過程中，有效縮短了液相的停留時間、增大了液相的冷卻凝固速率，了奧氏體枝晶間低熔點共晶化合物的形成傾向及偏析程度，改善了焊縫的顯組織，從而可有效防止焊接熱裂紋的形成和應(yīng)力腐蝕的產(chǎn)生。
  3、改善接頭顯組織、力學(xué)性能采用超窄間隙焊接不銹鋼厚壁鋼管，因低線能量、高凝固速率，較好的阻止了焊縫晶粒粗化，不僅改善接頭顯組織，還可有效降低焊接殘余應(yīng)力和殘余變形，接頭的力學(xué)性能。另一方面，可避免在固態(tài)相變時先析出的鐵素體與基體中的鉻原子大量結(jié)合形成成分不均勻的鐵素體，造成不銹鋼厚壁鋼管低溫脆化。



奧氏體不銹鋼管應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，但隨著石油、化工、能源、電力等工業(yè)的發(fā)展，對奧氏體不銹鋼管提出了更高的綜合性要求.在高溫條件下，鋼的力學(xué)性能及力學(xué)行為和溫度及時間密切相關(guān)。這些數(shù)理模型的完成也是對奧氏體不銹鋼管設(shè)計系統(tǒng)的補(bǔ)充。
  奧氏體的固溶強(qiáng)化不同于鐵素體的固溶強(qiáng)化規(guī)律。溶質(zhì)原子在晶格中造成球面對稱畸變，并且影響了奧氏體的層錯能，形成鈴木氣團(tuán)。一般情況下，各合金元素對奧氏體的影響規(guī)律是線性的，其中，間隙原子N、C強(qiáng)化作用，置換式鐵素體形成元素Mo、V、Si等次之，置換式奧氏體形成元素Mn、Co等弱。
  Ni是起固溶軟化作用的。關(guān)于奧氏體不銹鋼管室溫強(qiáng)度計算公式較多。分析了88種18Cr-8Ni型奧氏體不銹鋼管中合金元素對室溫強(qiáng)度的影響，用統(tǒng)計回歸方法得到的經(jīng)驗計算式。理論上除了合金元素對強(qiáng)度有影響外，還有晶粒大小、孿晶數(shù)量、第二相等也有影響。
  但由于基體是FCC結(jié)構(gòu)，有影響但不是很大。而且，實際很多文獻(xiàn)中試驗結(jié)果都缺少晶粒尺寸、孿晶數(shù)量等數(shù)據(jù)。在耐熱奧氏體不銹鋼管的一般標(biāo)準(zhǔn)中，其晶粒尺寸一般都在6-9級，差別不是很大。一般情況下，孿晶的作用很小。因此，在建立有關(guān)計算公式時，為簡化，可不考慮晶粒尺寸、孿晶數(shù)量等因素。
  在計算時注意了鋼的固溶組織在室溫下應(yīng)為奧氏體。獻(xiàn)表達(dá)式驗算，所有奧氏體不銹鋼管在高溫固溶時無δ鐵素體，并且馬氏體相變點Ms、Mεs均低于室溫。奧氏體鋼的室溫強(qiáng)度主要取決于C、N，其他置換元素影響較小。鋼的室溫強(qiáng)度是合金元素的函數(shù)，鋼的強(qiáng)度隨溫度升高而降低，呈指數(shù)規(guī)律變化。




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由于超聲波在奧氏體不銹鋼管殊的傳播特性,給奧氏體焊縫的超聲波檢測帶來了許多困難和問題：(1)超聲傳播方向變化帶來的問題：超聲波在焊接金屬與母材界面上的折射和波型轉(zhuǎn)換、焊縫金屬組織成長方向引起傳播路徑的變化等，都有可能影響反射源的定位精度。
  超聲波在焊縫中傳播時，會受到其晶粒直徑和柱狀晶組織所具有的彈性各向的嚴(yán)重影響，引起聲速變化，散射衰減增大，波束偏移。另外，柱狀晶散射回波和界面回波的發(fā)生，又可能產(chǎn)生類似缺陷回波的假 ，造成誤判。(2)散射衰減和草狀回波帶來的問題：因散射衰減厲害，草狀回波起伏，噪比降低，要檢測焊接金屬內(nèi)的缺陷，或通過焊縫檢測另一側(cè)母材（熱影響區(qū)）的缺陷，靈敏度皆受影響。
  而且，衰減程度因探測部位而異，要根據(jù)缺陷回波高度對缺陷作定量評價(DAC%)，會有誤差。(3)超聲波束變型帶來的問題：超聲在傳播過程中，波束擴(kuò)散變形，會導(dǎo)致基于波束形狀的缺陷測長測高方法（如6dB、20dB法等）精度下降。
  由于超聲波在奧氏體組織中傳播時遇到了上述諸多復(fù)雜的問題，使得對奧氏體不銹鋼管焊縫進(jìn)行超聲無損檢測困難重重。為此，必須找到行之有效的、適用于奧氏體焊縫的超聲檢測方法，來滿足現(xiàn)代工業(yè)對于產(chǎn)品質(zhì)量檢測的要求。
  為了排除海水腐蝕對不銹鋼管損耗的影響，本論文通過ModulabECS電化學(xué)工作站設(shè)置的陰極保護(hù)電壓，使不銹鋼管在海損條件下處于恒定未腐蝕環(huán)境，其摩擦方式及實驗參數(shù)與海水環(huán)境的摩擦條件一致，以此研究不銹鋼管在海水下的腐蝕磨損交互作用。




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