今天山東無縫鋼管的小編跟大家講下高頻率焊管熱處理工藝的性能印象

1、退火溫度對(duì)性能的影響   當(dāng)退火溫度較低時(shí),試樣的強(qiáng)度較高,但塑性較差。隨著退火溫度的升高,抗拉強(qiáng)度逐漸下降,延伸率不斷提高,這主要是焊管中應(yīng)力和硬化在退火過程中逐漸被消除的結(jié)果。但是退火溫度超過800℃以后,不僅強(qiáng)度繼續(xù)下降,而且延伸率也開始降低。  

    我們知道,焊管在成型和焊接的過程中,會(huì)導(dǎo)致加工硬化和焊接應(yīng)力。如果退火溫度較低,應(yīng)力和硬化得不到充分消除,所以退火后的焊管強(qiáng)度較高但塑性較差。隨著退火溫度的升高,應(yīng)力和硬化逐漸消除,從而使焊管強(qiáng)度降低,塑性提高。  

    但是為什么當(dāng)退火溫度超過800℃時(shí)塑性開始下降呢?原因是，在這個(gè)溫度范圍內(nèi),該材料處于鐵素體和奧氏體兩相區(qū),原始組織部分轉(zhuǎn)變成奧氏體,但還有部分鐵素體并未發(fā)生轉(zhuǎn)變。通過計(jì)算可以知道,在焊管成型時(shí),材料發(fā)生了10%左右的冷變形;由于冷變形程度不大,材料在退火時(shí)很少有再結(jié)晶發(fā)生。這些未轉(zhuǎn)變的鐵素體在退火過程中要長大,而且溫度越高晶粒越粗,退火冷卻后這些粗大的鐵素體晶粒依然保留下來。另一方面,加熱到高溫形成的奧氏體,冷卻后形成細(xì)小鐵素體晶粒,從而又造成晶粒尺寸的不均勻，從而使強(qiáng)度和塑性均下降。  

    當(dāng)退火溫度為920℃時(shí),焊管同時(shí)具有較好的強(qiáng)度和塑性。由于焊接的過程中,不僅在焊縫形成少量馬氏體等非平衡焊縫組織,而且使熱影響區(qū)的晶粒粗大,這些均對(duì)性能有不利的影響。只有加熱到Ac3以上的溫度,使組織全部奧氏體化,才能消除這些影響,使焊縫與母材的組織趨于一致,即得到細(xì)小的組織，從而改善焊管的機(jī)械性能。

    2、冷卻速度對(duì)性能的影響   為了模擬連續(xù)退火的情況,試樣在920℃加熱2min后,以不同速度冷卻。正如前面所提到的,在920℃加熱時(shí),焊管的母材金屬和焊縫金屬均要發(fā)生奧氏體化,冷卻時(shí)奧氏體再轉(zhuǎn)變成新的組織。冷卻速度不同,形成的組織會(huì)不同性能也就不一樣。    

    在隨爐冷卻的情況下,冷卻速度很慢,形成了大量的鐵素體和少量珠光體。隨著冷卻速度的增加,強(qiáng)度有很大的提高。8#、9#和11#試樣分別采用了空冷、風(fēng)冷和噴淋冷卻,冷卻速度依次增加,強(qiáng)度相應(yīng)地提高,但它們的延伸率卻依次下降。這主要是由于在快冷的過程中,會(huì)形成少量貝氏體或馬氏體,而且還會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力;冷卻速度越快,貝氏體或馬氏體的量就越多,并且熱應(yīng)力也越大,所以導(dǎo)致強(qiáng)度提高,塑性下降。    

    而10#試樣在高溫階段快冷(風(fēng)冷),650℃后在保護(hù)氣氛中冷卻,這樣可以形成細(xì)小的鐵素體和珠光體,從而使焊管得到較高的強(qiáng)度和較好的塑性。3、生產(chǎn)中應(yīng)注意的問題   從以上的研究結(jié)果來看,如果用戶要求焊管具有較好的塑性,而對(duì)強(qiáng)度沒有過高要求時(shí),我們可以采用700～800℃之間的溫度進(jìn)行連續(xù)退火,在這種情況下,溫度范圍較寬,生產(chǎn)過程中容易控制。  

    如果用戶要求焊管同時(shí)具有較高的強(qiáng)度和較好的塑性,那么在700～800℃之間退火是達(dá)不到要求的。因?yàn)樵诟哳l焊接過程中,由于趨膚效應(yīng)、臨近效應(yīng)和熱傳導(dǎo)的共同作用,造成了焊接熱循環(huán)峰值溫度在管坯開口邊緣的梯度分布,出現(xiàn)了熔化區(qū)、部分熔化區(qū)及過熱組織區(qū)等特征區(qū)域。因此焊縫周圍的非平衡組織及粗大組織對(duì)焊管的性能產(chǎn)生了不利的影響;要消除這些影響就必須將熱處理溫度提高到Ac3以上。但是溫度又不宜過高,否則也會(huì)使性能惡化。這就要求在實(shí)際生產(chǎn)過程中嚴(yán)格地控制退火溫度,使退火溫度保證在920℃左右。  

    一般的連續(xù)退火爐中不能直接顯示加熱溫度,而是通過電壓參數(shù)來控制溫度,因此如何準(zhǔn)確地控制溫度是實(shí)際生產(chǎn)過程中的一個(gè)關(guān)鍵。另一方面,在冷卻的開始階段要求快冷,這就要求循環(huán)水有足夠的冷卻能力,以保證熱處理后得到均勻細(xì)化的組織,從而保證產(chǎn)品的質(zhì)量。