厚壁無縫鋼管的氧化還原反應(yīng)

  厚壁無縫鋼管材料火花鑒別法是利用鋼鐵材料在磨削過程中產(chǎn)生的物理化學(xué)現(xiàn)象判斷其化學(xué)成分的方法。當(dāng)鋼樣在砂輪上磨削時，磨削顆粒沿砂輪旋轉(zhuǎn)的切線方向被拋射，磨粒處于高溫狀態(tài)，表面被強(qiáng)烈氧化，形成一層Fe0薄膜。厚壁無縫鋼管中的碳在高溫下極易與氧發(fā)生反應(yīng)，F(xiàn)e0+C→Fe+C0，使Fe0還原;被還原的Fe將再次被氧化，然后再次還原。

  這種氧化還原反應(yīng)循環(huán)進(jìn)行，會不斷產(chǎn)生出C0氣體，當(dāng)顆粒表面的氧化鐵薄膜不能控制產(chǎn)生的C0氣體時，就有爆裂現(xiàn)象發(fā)生從而形成火花。爆裂的碎粒若仍殘留有未參加反應(yīng)的Fe和C時，將繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，則出現(xiàn)二次、三次或多次爆裂火花。

  厚壁無縫鋼管中的碳是形成火花的基本元素，當(dāng)鋼中含有錳、硅鎢、鉻、鉬等元素時，它們的氧化物將影響火花的線條、顏色和狀態(tài)。根據(jù)火花的特征，可大致判斷出鋼材的碳含量和其他元素的含量。

  厚壁無縫鋼管冷拔后組織性能不均勻

  厚壁無縫鋼管冷拔過程中由于變形的不均勻性，從外表面層到內(nèi)表面層，變形程度是不一樣的，靠近外表面層的附加彎曲變形和附加切變形比較大，所以總變形程度外層比內(nèi)層大，因而，外晶粒較細(xì)，硬度較高，內(nèi)層則相反。若管壁越厚，摩擦系數(shù)愈大，模子的錐角越大，內(nèi)外層總變形程度的差別也愈大，組織和性能不均勻程度增大，因?yàn)閮?nèi)外層變形程度不一樣，厚壁無縫鋼管變形后內(nèi)外層的組織性能就不一致。

q355b厚壁無縫鋼管晶間腐蝕的操縱

  在q355b厚壁鋼管產(chǎn)生的各種各樣浸蝕中晶間腐蝕約占10%,它會使晶體間的結(jié)合性有一定的降低，在地應(yīng)力的功效下，非常容易造成裂痕，乃至裂成粉末狀，而且很隱敝，從其外觀設(shè)計上看不出。另外它也是誘發(fā)其他浸蝕的關(guān)鍵緣故。q355b厚壁鋼管的晶間腐蝕主要是因?yàn)槲诲e區(qū)貧Cr所造成的，而C非常容易和Cr產(chǎn)生化學(xué)物質(zhì)，使Cr成分降低。因此，晶間腐蝕的避免對策是：

  1、成分及機(jī)構(gòu)

  (1)C成分

  鋼中C成分是影響q355b厚壁鋼管晶間腐蝕的***關(guān)鍵要素。一方面，嚴(yán)控C成分，使基材金屬材料和焊絲的碳含量操縱在0.08%下列;另一方面，在對接焊縫和焊接材料中加上增稠劑Ti、Nb等原素，與C的親和力強(qiáng)，使碳在于Cr與之融合，轉(zhuǎn)化成平穩(wěn)的化學(xué)物質(zhì)。

  (2)兩相機(jī)構(gòu)

  兩相機(jī)構(gòu)，會進(jìn)一步提高抗晶間腐蝕的工作能力。一方面，添加金相組織產(chǎn)生原素，如鉻、硅、鋁、鉬等，使焊接產(chǎn)生兩相機(jī)構(gòu);另一方面，挑選含金相組織轉(zhuǎn)化成劑比較多的焊接原材料。

  2、焊接加工工藝

  (1)溫度在450~850℃這一溫度區(qū)段，尤其是650℃是容易造成晶間腐蝕的風(fēng)險溫度區(qū)(又被稱為敏化溫度區(qū))。因此q355b厚壁鋼管焊接時，可采用在焊接件下邊墊銅錢，或立即在焊接件反面澆灌制冷的方法，使中間迅速制冷，降低在該溫度區(qū)段滯留的時間，是 連接頭抗腐蝕工作能力的合理對策。

  (2)焊接線動能的擴(kuò)大，將加快q355b厚壁鋼管的浸蝕。在焊接加工工藝上，能夠選用小電流量、高焊速、短弧、多道焊等方式，減少線動能。采用低的焊接線動能，迅速根據(jù)敏化溫度區(qū)的方法來防止造成熱影響區(qū)晶間腐蝕。

  3、焊后處理工藝

  焊后將q355b厚壁鋼管的焊接連接頭再次加溫至1050~1100℃，再次時效處理，或是再次加溫至850~900℃，隔熱保溫1h，開展勻稱化解決，以貧鉻區(qū)。