奧氏體不銹鋼π型彎管熱煨彎后開裂的與分析

本文針對石油化工裝置的奧氏體不銹鋼管道中彎頭發(fā)生開裂的情況,分析了奧氏體不銹鋼材料發(fā)生失效的原因,在此基礎(chǔ)上,結(jié)合管道元件制造和工程施工質(zhì)量控制,提出了有效的預(yù)防措施,避免管道發(fā)生開裂泄漏和提升管道運(yùn)行安全。

熱煨彎管施工技術(shù) 一、工程概況 本工程為包鋼白云供水管道和礦漿管道工程。為雙管敷設(shè)， 分別為ф920供水管道和ф355.6礦漿管道。礦漿管道全長 145.78km;供水管道全長130km。 我項(xiàng)目部所承擔(dān)的施工任務(wù)為k116+620～k124+541段，該 段管線地處山區(qū)，地勢起伏大，土質(zhì)多為石方，沿線需穿越6處 隧道，2處鐵路，3處河槽，且水平彎點(diǎn)和縱向彎點(diǎn)多，特別是隧 道出入口和鐵路涵洞出入口，彎點(diǎn)角度大，且現(xiàn)場場地又特別狹 小，用冷彎管實(shí)現(xiàn)管線轉(zhuǎn)角存在很大困難，主要表現(xiàn)在土、石方 量的大大增加和施工的不方便，故此我們將部分隧道口和鐵路涵 洞出入口冷彎管改為熱煨彎管。 二、熱煨彎管的特點(diǎn) 1、優(yōu)點(diǎn)：熱煨彎管彎曲半徑小，現(xiàn)場占地面積小，安裝方便。 2、缺點(diǎn)：制作難度大，施工現(xiàn)場無法實(shí)現(xiàn)，只能委托專業(yè)生 產(chǎn)廠家加工，加工周期長，費(fèi)用大。 三、熱煨彎管使用

熱煨彎管的防腐一直是埋地管道防腐的薄弱環(huán)節(jié),直接影響管道的使用壽命。防腐性能優(yōu)異的3pe防腐層在直管防腐中廣泛采用,而熱煨彎管3pe防腐在國內(nèi)外還是空白。文章就熱煨彎管3pe防腐進(jìn)行了研究,熱煨彎管3pe防腐層由環(huán)氧粉末底層、共聚物膠中間層和聚乙烯表層組成。共聚物膠和聚乙烯在工廠內(nèi)加工成一定寬度和厚度的復(fù)合pe帶,在防腐作業(yè)線上采用行星式纏繞機(jī)按照冷帶熱纏工藝進(jìn)行防腐作業(yè);環(huán)氧粉末采用高壓靜電噴涂。文中還對除銹和防腐的兩套圓環(huán)型自動控制作業(yè)線進(jìn)行了闡述。

奧氏體不銹鋼

本文針對四氯化鈦生產(chǎn)過程中的介質(zhì)特點(diǎn),分析了奧氏體不銹鋼在氯化物介質(zhì)中產(chǎn)生開裂的原因,探討了腐蝕發(fā)生的條件、機(jī)理和特征,并結(jié)合現(xiàn)場處理經(jīng)驗(yàn)提出了工程上可相應(yīng)采取的防護(hù)措施。

國產(chǎn)厚壁大口徑x70鋼熱煨彎管的研制 作者：李德忠;陳長青;付彥宏 作者機(jī)構(gòu)：華中科技大學(xué)能源與動力工程學(xué)院,湖北,武漢,430074;華北石油管理 局第一機(jī)械廠,河北,青縣,062658;華北石油管理局第一機(jī)械廠,河北,青 縣,062658 來源：壓力容器 issn：1001-4837 年：2007 卷：024 期：002 頁碼：47-49 頁數(shù)：3 中圖分類：tg1 正文語種：chi 關(guān)鍵詞：厚壁;大口徑;x70鋼;熱煨彎管;研制 摘要：某廠承擔(dān)了"川氣東送"項(xiàng)目中1016mm×30.4mm,x70鋼級熱煨彎管 的試制工作,這是國內(nèi)首次采用由國產(chǎn)鋼板制造的母管進(jìn)行熱煨彎管試制,經(jīng)過多 次試驗(yàn)和不斷改進(jìn)工藝,制造出了符合"川氣東送"項(xiàng)目熱煨彎管技術(shù)規(guī)格書要求 的彎管.經(jīng)過國內(nèi)權(quán)威部門檢測,各項(xiàng)理化性能指標(biāo)全

本文主要分析了影響彎管熱校的三種基本參數(shù),以及不同參數(shù)狀態(tài)下對產(chǎn)品的影響,便于我們對加熱校正過程中正確參數(shù)的選取。

提出不銹鋼釬焊時(shí)被預(yù)熱和被釬焊的母材都不允許焊接區(qū)呈紅色和亮黃色的新觀點(diǎn)。論證了加熱時(shí)氧——乙炔焰用微碳化焰的原因及焊縫結(jié)合區(qū)不能采用拋光的道理。指出了保證釬焊溫度的方法及其原理等。

254smo、al－6xn等超級奧氏體不銹鋼性能 1.1化學(xué)成分與金相組織 一些主要高合金奧氏體不銹鋼的主要化學(xué)成分在表1中給出。其中al－6xn 和254smo為典型的6鉬超級奧氏體不銹鋼，而654smo為典型的7鉬超級奧氏 體不銹鋼。 超級奧氏體不銹鋼的基本金相組織為典型的，百分之百的奧氏體。但由于鉻 和鉬的含量均較高，很有可能會出現(xiàn)些金屬中間相，如chi和σ相。這些金屬中 間相常常會出現(xiàn)在板材的中心部位。但是如果熱處理正確，就會避免這些金屬中 間相的生成，從而得到近百分之百的奧氏體。254smo的金相組織沒有任何其它 金屬中間相。該組織是經(jīng)在1150～12000c溫度下熱處理之后得到的。 在使用過程中，如果出現(xiàn)了少量的金屬中間相，它們也不會對機(jī)械性能和表 面的耐腐蝕性能有很大的影響。但是要盡量避免溫度范圍600～10000c，尤其是 在焊

~1~ 奧氏體不銹鋼的特性 一般來說，304不銹鋼與316不銹鋼在抗化學(xué)腐蝕性能方面差別不大， 不過在某些特定介質(zhì)下有所區(qū)別。 最初開發(fā)出的不銹鋼為304，在特定情況下，這種材料對點(diǎn)腐蝕(pitting corrosion)比較敏感。額外增加2-3%的鉬可以減少這種敏感性，這樣就誕生 了316。此外，這些額外的鉬還可以降低某些熱有機(jī)酸的腐蝕。 316不銹鋼幾乎成為食品飲料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)材料。由于世界范圍內(nèi)鉬元素的 短缺及316不銹鋼中鎳含量更多，316不銹鋼的價(jià)格比304不銹鋼更貴。 點(diǎn)腐蝕是一種主要由不銹鋼表面沉積腐蝕引起的現(xiàn)象，這是因?yàn)槿毖醵?不能形成氧化鉻保護(hù)層。 尤其在小型閥門中，閥板上出現(xiàn)沉積的可能性很小，因此點(diǎn)腐蝕也很少 發(fā)生。 在各種類型的水介質(zhì)（蒸餾水、飲用水、河水、鍋爐水、海水等）中， 304不銹鋼與316不銹鋼的抗腐蝕性能幾乎一樣

1 奧氏體不銹鋼的腐蝕 奧氏體不銹鋼不僅有良好的耐腐蝕性能，而且有良好的力學(xué)性能、工藝性能、 焊接性能、低溫性能和沒有磁性。漂亮美觀，是最理想的金屬材料。所以人們一 聽到奧氏體不銹鋼管用在自來水工程上，在施工中采用氬弧焊焊接，總是萬無一 失沒有問題的。其實(shí)恰恰相反，原因是一般自來水中都含有氯離子（cl一），微 量的cl一和o2一般影響很大,幾個(gè)ppmcl一加上微量o2,可以引起18/8鉻鎳不銹 鋼孔蝕和引力腐蝕的破壞. 一、據(jù)有關(guān)資料介紹，奧氏體不銹鋼腐蝕破壞事例 1、某工廠幾十臺不銹鋼儲罐，分別用板厚4—6mm的sus304、304l、316、 316l不銹鋼板焊接而成。在安裝后充水，水源來自消防龍頭，僅3—4個(gè)月放水 檢查時(shí)，就發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的點(diǎn)蝕，最多一個(gè)罐達(dá)200多個(gè)蝕孔，最深達(dá)4—5mm，儲 罐已不能正常使用，只好報(bào)廢，造成巨大

1 奧氏體不銹鋼的腐蝕 奧氏體不銹鋼不僅有良好的耐腐蝕性能，而且有良好的力學(xué)性能、工藝性能、 焊接性能、低溫性能和沒有磁性。漂亮美觀，是最理想的金屬材料。所以人們一 聽到奧氏體不銹鋼管用在自來水工程上，在施工中采用氬弧焊焊接，總是萬無一 失沒有問題的。其實(shí)恰恰相反，原因是一般自來水中都含有氯離子（cl一），微 量的cl一和o2一般影響很大,幾個(gè)ppmcl一加上微量o2,可以引起18/8鉻鎳不銹 鋼孔蝕和引力腐蝕的破壞. 一、據(jù)有關(guān)資料介紹，奧氏體不銹鋼腐蝕破壞事例 1、某工廠幾十臺不銹鋼儲罐，分別用板厚4—6mm的sus304、304l、316、 316l不銹鋼板焊接而成。在安裝后充水，水源來自消防龍頭，僅3—4個(gè)月放水 檢查時(shí)，就發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的點(diǎn)蝕，最多一個(gè)罐達(dá)200多個(gè)蝕孔，最深達(dá)4—5mm，儲 罐已不能正常使用，只好報(bào)廢，造成巨大

針對現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)沒有對應(yīng)變強(qiáng)化奧氏體不銹鋼彎曲試驗(yàn)時(shí)彎曲壓頭直徑選取做出統(tǒng)一規(guī)定的現(xiàn)狀,通過試驗(yàn)和有限元模擬的方式,結(jié)合當(dāng)前應(yīng)變強(qiáng)化奧氏體不銹鋼深冷容器用s30408斷后伸長率值,探討s30408母材(包括未預(yù)拉伸和預(yù)拉伸9%材料)彎曲壓頭直徑的選取,并建議取消s30408母材彎曲試驗(yàn)。

不銹鋼的分類多是以室溫下的金相組織而命名的。我們知道純鐵的金相組織是鐵素體。但人 類在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)明了鐵碳合金鋼。調(diào)整鋼的含碳量和合金元素就行成了上千種不同性質(zhì)和 特點(diǎn)的鋼材，以滿足人類的物質(zhì)需要。 奧氏體:碳溶解在γ－fe中的間隙固溶體，常用符號a表示。它仍保持γ－fe的面心立方 晶格。其溶碳能力較大，在727℃時(shí)溶碳為ωc＝0.77％,1148℃時(shí)可溶碳2.11％。奧氏體是在 大于727℃高溫下才能穩(wěn)定存在的組織。奧氏體塑性好，是絕大多數(shù)鋼種在高溫下進(jìn)行壓力 加工時(shí)所要求的組織。 那為什么在室溫這種低溫環(huán)境下也可得到奧氏體組織呢？原因就在于奧氏體不銹鋼含有大 量使奧氏體區(qū)擴(kuò)大的合金元素ni（鎳），而鎳抑制鐵素體的產(chǎn)生，從而使得在室溫下鋼的金 相組織成為奧氏體組織。此類鋼除耐氧化性酸介質(zhì)腐蝕外，如果含有mo、cu等元素還能 耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋

介紹奧氏體不銹鋼過熱器氧化皮脫落堵塞爆管、應(yīng)力腐蝕開裂、原始缺陷開裂3種常見失效形式,分析失效原因,并提出相應(yīng)的預(yù)防措施。

不銹鋼的分類多是以室溫下的金相組織而命名的。我們知道純鐵的金相組織是鐵素體。但人 類在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)明了鐵碳合金鋼。調(diào)整鋼的含碳量和合金元素就行成了上千種不同性質(zhì)和 特點(diǎn)的鋼材，以滿足人類的物質(zhì)需要。 奧氏體:碳溶解在γ－fe中的間隙固溶體，常用符號a表示。它仍保持γ－fe的面心立方 晶格。其溶碳能力較大，在727℃時(shí)溶碳為ωc＝0.77％,1148℃時(shí)可溶碳2.11％。奧氏體是在 大于727℃高溫下才能穩(wěn)定存在的組織。奧氏體塑性好，是絕大多數(shù)鋼種在高溫下進(jìn)行壓力 加工時(shí)所要求的組織。 那為什么在室溫這種低溫環(huán)境下也可得到奧氏體組織呢？原因就在于奧氏體不銹鋼含有大 量使奧氏體區(qū)擴(kuò)大的合金元素ni（鎳），而鎳抑制鐵素體的產(chǎn)生，從而使得在室溫下鋼的金 相組織成為奧氏體組織。此類鋼除耐氧化性酸介質(zhì)腐蝕外，如果含有mo、cu等元素還能 耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋

彎管制作 不銹鋼的特點(diǎn)是當(dāng)它在500—850℃的溫度范圍內(nèi)長期加熱時(shí)，有產(chǎn)生晶間腐蝕的傾向。因此： 1)不銹鋼管宜冷彎，或在1100—1200℃的溫度下放在中頻感應(yīng)電熱彎管機(jī)上進(jìn)行彎管 2)冷態(tài)彎管可以采取頂彎法或用芯棒彎管機(jī)彎管。 3)芯棒采用塑料制品，把夾酚醛塑料套圈裝到金屬棒上進(jìn)行彎管。使用這種夾布酚醛塑料芯棒來彎 制不銹鋼管，可保持管子內(nèi)壁的質(zhì)量，不會產(chǎn)生劃痕、刮傷及其它缺陷。 4)彎曲厚壁管可不使用芯棒，但為防止彎癟及產(chǎn)生橢圓度，管內(nèi)要裝填細(xì)砂，彎管后將管內(nèi)細(xì)砂清 理干凈。 5)彎管后要用熱水沖洗管子內(nèi)壁，以清除壁面的油垢等，然后風(fēng)干或擦干。 6)不銹鋼管也可用中頻電熱彎管機(jī)彎管；但彎管時(shí)要特別注意檢查加熱溫度，使溫度不低于900℃ (用光學(xué)高溫計(jì)檢測)。為使管子加熱時(shí)受熱面均勻和避免燒壞管子，可使用專用保護(hù)裝置，利用氮、

奧氏體不銹鋼 (2)

第1頁共16頁 技術(shù)人員培訓(xùn) 第四講：奧氏體不銹鋼專題 1.概述 2.奧氏體不銹鋼的成分 3.奧氏體不銹鋼的組織 3.1鐵素體相的形成 3.2馬氏體轉(zhuǎn)變 3.3碳化物（氮化物）的沉淀析出 3.4金屬間相 4.奧氏體不銹鋼的性能 4.1奧氏體不銹鋼的物理性能 4.2奧氏體不銹鋼的力學(xué)性能 4.3.奧氏體不銹鋼的焊接性能 4.4.奧氏體不銹鋼的耐蝕性能 5.奧氏體不銹鋼的應(yīng)用 1.概述 奧氏體不銹鋼1913年在德國問世，在不銹鋼中一直扮演著最重要的角色，其生產(chǎn)量和使用量約 占不銹鋼總產(chǎn)量及用量的70%。鋼號也最多，當(dāng)今我國常用奧氏體不銹鋼的牌號就有40多個(gè)，最常 見的就是18-8型。 定義：常溫下具有奧氏體組織的不銹鋼。 分類：fe-cr-ni(主體) fe-cr-mn 國內(nèi)外牌號對比： 類型typegb(中國)astm(美國)jis(日本)

4.2、奧氏體不銹鋼 4.2.1、常見鋼種的化學(xué)成份與性能 1、1cr17ni7 （1）化學(xué)成分 1cr17ni7鋼的化學(xué)成分列于表4-2 表4-21cr17ni7鋼的化學(xué)成分，% csimnspcrni ≤0.15≤1.00≤2.00≤0.030≤0.03516.00-18.006.00-8.00 （2）力學(xué)性能 1cr17ni7不銹鋼的固溶態(tài)及不同程度冷軋態(tài)下的室溫力學(xué)性能示于表4-3。在固溶狀態(tài)下，該鋼種和其他 奧氏體不銹鋼一樣，強(qiáng)度較低而塑性很好。但經(jīng)過冷變形加工，強(qiáng)度明顯 表4-31cr17ni7鋼室溫力學(xué)性能 試樣狀態(tài) бb,mpa ≥ б0.2,mpa ≥ δ5,% ≥ ψ,% ≥ hv ≤ 固溶態(tài)5152054060200 1/4硬化(1/4h)86051525 1/2硬化(

超級奧氏體不銹鋼 1.什么叫做超級奧氏體不銹鋼？ 高鎳、高鉬，含有銅、氮，且基體金屬顯微組織為典型的百分百奧氏體組成的不銹鋼稱為超 級奧氏體不銹鋼。 由于超級奧氏體不銹鋼高鎳高鉬而且含有銅、氮，故比較難熔煉；易偏析、開裂等，因此超 級奧氏體不銹鋼是不銹鋼中生產(chǎn)工藝要求最高、難度最大的品種，它是鋼廠工藝技術(shù)的集 中體現(xiàn)。 2.特性 與其他常用的cr-ni奧氏體鋼一樣，超級奧氏體不銹鋼具有良好的冷，熱加工性能。 （1）熱鍛時(shí)最高加熱溫度可達(dá)1180攝氏度，最低停鍛溫度不小于900攝氏度； （2）熱成型可在1000—1150攝氏度進(jìn)行； （3）熱處理工藝為1100—1150攝氏度，加熱后快冷； （4）雖可采用通用的焊接工藝進(jìn)行焊接，但是最恰當(dāng)?shù)暮附臃椒ㄊ鞘止る娀『负玩u極氬弧 焊。 3.分類及特性 （1）6鉬超級奧氏體不銹鋼 含鉬量為6%或略

超級奧氏體不銹鋼 1.什么叫做超級奧氏體不銹鋼？ 高鎳、高鉬，含有銅、氮，且基體金屬顯微組織為典型的百分百奧氏體組成的不銹鋼稱為超 級奧氏體不銹鋼。 由于超級奧氏體不銹鋼高鎳高鉬而且含有銅、氮，故比較難熔煉；易偏析、開裂等，因此超 級奧氏體不銹鋼是不銹鋼中生產(chǎn)工藝要求最高、難度最大的品種，它是鋼廠工藝技術(shù)的集 中體現(xiàn)。 2.特性 與其他常用的cr-ni奧氏體鋼一樣，超級奧氏體不銹鋼具有良好的冷，熱加工性能。 （1）熱鍛時(shí)最高加熱溫度可達(dá)1180攝氏度，最低停鍛溫度不小于900攝氏度； （2）熱成型可在1000—1150攝氏度進(jìn)行； （3）熱處理工藝為1100—1150攝氏度，加熱后快冷； （4）雖可采用通用的焊接工藝進(jìn)行焊接，但是最恰當(dāng)?shù)暮附臃椒ㄊ鞘止る娀『负玩u極氬弧 焊。 3.分類及特性 （1）6鉬超級奧氏體不銹鋼 含鉬量為6%或略