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不锈钢超厚壁管焊接过程中为什么出现变形

文章出处:www.xhcyjs.com责任编辑:人气:2发表时间:2020-09-11【

焊接变形是焊接中的质量通病,厚壁不锈钢管道因导热慢、热变形系数高、熔池填充量大等特性,导致其焊接变形更加难以控制。导致变形的原因主要有以下几点:


1、热膨胀系数高。奥氏体不锈钢热膨胀系数约为低碳钢的1.5倍,不锈钢材质受热膨胀影响更大、更容易产生变形[2]。如图1所示“低碳钢、奥氏体不锈钢热膨胀系数对比表”。

2、热影响区大,不锈钢中含有13%以上的铬元素,铬的熔点达1855℃,导致不锈钢管道焊接过程中要求焊接电流更大、熔池温度更高。厚壁管熔池及填充量更大,焊接层数多在3层以上,加剧了焊接过程中的变形。如图2所示焊接热影响区示意图。

3、焊接应力产生。焊缝熔合区受高温热源的影响被急剧加热并熔化,而周围温度相对较低区域对熔合区产生约束,从而产生应力;焊后熔合区材料冷却收缩受到周围区域不均匀温度场的影响,产生不均匀的收缩变形,焊接及相邻区域形成残余应力。应力产生后不仅造成焊接变形,而且降低了母材局部耐腐蚀和物理性能。


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