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精密管技术

精密无缝冷轧钢管熔池冶金反应

  • 作者:精密钢管
  • 发布时间:2021-07-26
  • 点击:8690

由于精密无缝冷轧钢管熔池的冶金反应及冷却条件的不同,焊接精密无缝冷轧钢管过程中可能会产生明显的组织性能差异。精密无缝冷轧钢管熔池凝固过程中可能存在气孔、裂纹、夹杂、偏析等缺陷,这些缺陷将严重影响焊缝金属的性能,并成为失效事故的隐患。

焊接金属在精密无缝冷轧钢管熔池凝固后的连续冷却过程中发生组织变化。焊接接头的化学成分和冷却条件决定了转变后的组织性能,因此,有必要根据山东精密钢管无缝管焊接特点和母材组成进行分析。5.1精密无缝冷轧钢管熔池凝固焊接时,母材在高温热源的作用下局部熔化,与焊丝金属混合形成熔池。

精密无缝冷轧钢管

精密无缝冷轧钢管熔滴形成和熔池形成过程中,发生了激烈而复杂的冶金反应。在焊接热源离开后,熔池金属逐渐冷却,达到母材固相线后,熔池开始凝固、结晶,形成焊缝金属。因为焊接过程处于不平衡的热力学状态,所以熔池金属在凝固过程中存在一定的结晶缺陷。应从精密无缝冷轧钢管熔池的凝固特征、凝固规律、结晶速度、熔池结晶形态、熔池结晶形态等方面进行分析。

5.1.1熔池凝固的特点是熔池凝固结晶过程与普通铸钢锭不同,具有如下特点。1.熔池体积小,冷却速度快于电弧焊时,精密无缝冷轧钢管熔池的最大体积约为30厘米。单丝埋弧焊时,熔池的最大质量值约为100克,铸锭可达数吨以上。

因为小口径高精密无缝管熔池体积小,周围又被冷金属环绕,因此熔池的冷却速度非常快,平均温度为4~100℃/s。并根据铸锭的平均冷却速度,按大小、形状不同,可分为(3~150)×10-4℃/s。结果表明,熔池平均冷却速度比铸钢锭平均冷却速度快104倍。所以,对含碳量较高、合金元素含量较多的钢种易产生淬硬组织,甚至在精密无缝冷轧钢管焊道中产生裂纹。

精密无缝冷轧钢管

焊缝冷却速度快,熔池中心和边缘温度梯度大,导致精密无缝冷轧钢管焊缝中柱状晶体快速生长。因此,一般优质的精密无缝管电弧焊焊缝中几乎没有等轴晶。2.半熔化状态的母材金属晶粒是熔池结晶的“模壁”,从铸锭模壁开始形核长大。焊接熔池的凝固结晶是从母材的半熔融粒子开始生长,其模壁是温度等于熔点的熔池等温度面。

3.优质精密无缝管熔池中的液体金属在电弧焊条件下过热,熔池温度(1770±100)可达(2300±200)℃,对于低碳钢或低合金钢,熔点温度较高。普通铸钢锭温度很少超过1550℃。这样,液态金属在熔池中处于过热状态。

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