焊接不銹鋼U型管時,主要是其枝晶方向性強,線膨脹系數(shù)大,焊接冷卻時收縮應力大,容易出現(xiàn)熱裂紋,并且變形傾向大。生產(chǎn)中防止不銹鋼U型管熱裂紋的措施有:采用焊縫金屬為奧氏體-鐵素體雙相組織的焊條焊接奧氏體不銹鋼U型管;采用低氫焊條促使焊縫金屬晶細化,減小焊縫中有害雜質(zhì),提高焊縫的抗裂性;采取盡量快速的焊速,等待不銹鋼U型管焊層冷卻后再焊下一道,以減小焊縫過熱;不銹鋼U型管焊接結束或中斷時,收弧要慢,填滿弧坑,防止弧坑裂紋;選用較小的焊接電流。
當不銹鋼U型管對接焊縫及熱影響區(qū)在450~850℃溫度保持一定時間后, 可能在晶界會析出Cr的碳化物,發(fā)生晶間腐蝕傾向。在焊接不銹鋼U型管過程中,母材和焊縫金屬的局部區(qū)域在此危險溫度區(qū)間內(nèi)停留時,會給焊接接頭造成晶間腐蝕。有時不銹鋼U型管焊后進行熱處理也會造成晶間腐蝕。生產(chǎn)中避免晶界腐蝕的措施有:采取盡可能快的焊接速度;焊條不橫著向擺動;多焊道時,等前一焊道冷卻到60℃左右時再焊下一道;與腐蝕介質(zhì)接觸的焊縫最后焊接;盡量減少不銹鋼U型管焊接接頭在危險溫度范圍內(nèi)停留的時間。
鐵素體型不銹鋼U型管在加熱和冷卻過程中不發(fā)生相變,不會產(chǎn)生淬火硬化現(xiàn)象。被加熱到950℃以上的部分(焊縫及熱影響區(qū))晶粒長大傾向嚴重,且不能用焊后熱處理的方法使不銹鋼U型管粗大晶粒細化,接頭韌性降低,增加冷裂傾向。焊縫及熱影響區(qū)如在400~600℃溫度范圍內(nèi)停留,容易出現(xiàn)475℃脆性。在650~850℃溫度區(qū)間停留,則易引起σ相析出脆化。不銹鋼U型管焊接時應注意上述兩個溫度區(qū)間的加熱和冷卻速度。600℃以上短時加熱后空冷可消除475℃脆化;加熱至930~980℃急冷,可消除δ相析出脆化。焊接不銹鋼U型管可預熱可防止裂紋產(chǎn)生。