焊接性是指同种金属材料或异种金属材料在焊接加工条件下,能够形成具备一定使用性能的焊接接头的特性,焊接性与材料、工艺、结构和使用条件等因素都有密切的关系。在不锈钢管加工工艺中,焊接是最主要的必不可少的加工技术之一。焊接件的数量、品种、规格在不断地增加,对焊接工艺和质量的要求也越来越高。

不锈钢管由于其具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度范围内的强韧性等一系列特点,被广泛应用于化工、石油、冶金、航天、航空、核工业、交通运输、轻工业、纺织、电子等工业部门及日常生活用品,作为耐蚀材料、耐热材料、低温材料、无磁材料、耐磨材料及功能材料等铁素体不锈钢管的焊接工艺性不如奥氏体不锈钢管,一般要求焊前预热和焊后热处理。对于可以焊前预热或焊后进行热处理的焊接构件,可选用与母材金属相同化学成分的焊接材料;对于不允许预热或焊后不能进行热处理的焊接构件,应选用奥氏体不锈钢管焊接材料,以保证焊缝具有良好的塑性和韧性引。

不锈钢管是指具有抵抗大气、酸、碱、盐等腐蚀作用的台金钢的总称。按其金相组织可分为五类:即铁素体不锈钢管、马氏体不锈钢管、奥氏体不锈钢管、双相不锈钢管和沉淀硬化不锈钢管下面分别介绍。

铁素体是指铁和其它元素形成的体心立方晶格结构的固溶体。对一般钢而言,通常是指碳和其它元素在a铁中的间隙固溶体(a相)组织,不会发生奥氏体相变。铁素体不锈钢管则是指含有大于12路在a铁中的间隙固溶体。其中还含有相当低的碳和铁素体的形成元素如A1Mo等,以保证钢的组织主要是铁素体。它具有强烈的磁性,不能用淬火方法使之硬化。含铬量一般在12~30之间,含碳量大多数低于0.12。铁素体不锈钢管可分为普通类和高纯类;按铬含量又可分为低铬类和高铬类。

1、普通铁素体不锈钢管

112%~14%Cr12%~14%Cr钢只有在碳含量很低的情况下,才属于铁素体型不锈钢管,如OCr12OCr13等。有的还加有少量铁素体形成元素A1的钢,如OCr13A1等。低铬铁素体不锈钢管综合性能良,但耐蚀性不如高铭类。

216%18%Cr16%~18%Cr铬的钢只有在碳含量很低时(一般碳不大于0.12)。才属于铁素体型不锈钢管,例如OCr1 7Ti1Cr17Mo等钢当铬低碳高时,会有一定数量的珠光体如1Cr17钢。碳含量更高时,如7Cr17等钢,已属于马氏型不锈钢管。总之,Cr17不锈钢管是否属于铁素体型,主要取决于碳含量和添加铁素体形成元素。

325%~30%Cr25%~30%Cr路型不锈钢管因含铬量很高,均为铁素体组织。在铁素体不锈钢管中是耐蚀性能和抗高温氧化性能最好的一类。但因铬含量高,普通铁素体型不锈钢管的多种脆性等缺点更加突出和严重。

2、高纯高铬铁素体不锈钢管

1969年美国首次采用CRP法(真空感应炉与电子束联合精炼法)生产出C+NS0.01%EB26-1钢,即ASTMXM-27(我国于1975年试制成功)1979年,日本采用真空感应炉与真空自耗炉双联工艺生产了高纯Cr18M02钢(我国于1980年采用真空感应炉生产)。这是两类具有代表性的高纯高铬铁素体不锈钢管。高纯高铬(16%~30%Cr)铁素体不锈钢管常含有1%~4%Mo,以改善其耐非氧化性介质和耐点蚀、缝腾1腐蚀等性能,对晶间腐蚀还起到一定的延迟敏化作用。C+N总量的最大允许量,随钢种成分和用途要求而异在CtN总含量极低时,经焊接或高温固溶淬火后,可以消除晶间腐蚀敏感性然而,由于要求临界含量很低(一般高纯级的C+NS0.01%~0.015%),在大规模生产上不是难以实现,就是价格昂贵目前除继续采用大型真空感应炉生产外,已采用炉外精炼技术和适当放宽控制含量,并辅以加入稳定化元素(如钛、铌等),发展了超低碳、氮(C+N<0.03%)和低碳、氮(C+N-0.035%~0.045%)高铬铁素体不锈钢管,在一定程度上能克服普通铁素体不锈钢管的某些缺点和不足。表3-1给出上述各类已列入国家标准的铁素体不锈钢管的牌号及化学成分。