直流接触焊工艺生产不锈钢焊管的热处理方法

 事实表明苏联最先在工业上用直流接触焊的方法生产低碳不锈钢焊管。直流焊接的焊缝组织（在光学显微镜的观察范围内）同用其他接触焊接方式生产的不锈钢焊管，在相成分方面并无显著差别。因此没有必要把热处理制度作重大变更。先在720、760、850、1020℃温度下保温l、5和10分钟热处理后研究了焊缝的金属组织，然后又在西德“海耶尔塔”公司有保护气体的直通式炉的工作条件下，在760、920℃温霞下保温5分钟的热处理后，研究了焊缝的金属组织。研究按不同制度热处理后的焊缝组织的结果表明，为了取得均匀的组织，进而获得截面上同样的性能，必须实现完全的重结晶，亦即在高于Ac，点的温度下进行热处理。依据钢的冶炼化学成分的波动（指碳含量），这个温度可能在800-1000℃的范围内波动。考虑到这种可能性，推荐采用920℃这一有保证的重结晶温度。

 为了选择不锈钢焊管和冷减径管的最佳热处理条件，试验了两种热{理制度。按其中一种制度（制度1），12×1毫米的不锈钢焊管以0.5米／分的速度在炉中移动，炉子各加热段的温度顺移动方向依次为G50、0.30、860℃。在按另一种制度（制度2）处理同一尺寸的不锈钢焊管时，钢管移动速度为0.4米／分，三个加热段的温度均为760℃。热处理后，进行了显微组织分析，测定了机械性能和扩口率。按制度处理的钢管显微组织在整个截面上均相同，铁素体晶粒为7-8级，珠光体区分布均匀，界限清楚。在焊缝区和母体金属中，珠光俸晶粒大小相同。

 按制度处理的不锈钢焊管显微组织在管壁厚度上表现不均，在焊缝和母体金属上也不相同。钢管内外表面上的晶粒较大（3N4级），这是钢管成形时极限变形后再结晶金属的特征。焊缝中心的晶粒较小（8～9级）。焊缝区的组织是准稳定的，它是由马氏体高温回火和部分重结晶形成的带有晶界模糊不清的墨斑状屈氏体型析出物所组成。

 铁素体晶粒是具有齿状晶界的粗晶粒。在焊缝区中保留着焊接后就有的组织分布形态。按两种制度处理的不锈钢焊管的机械性能和工艺性能符合于对热处理焊接管所提出的标准。但各项性能是用样品管段按技术条件测定的。焊缝金属只占管段截面的极小部分，对机械性能试验结果没有显著影响。

在所有情况下，工艺试验时出现的破损均发生在焊缝上，按制度1处理的钢管的扩口率比按制度2处理的不锈钢焊管高l5%。根据取得的数据可以得出这样的结论，低碳钢钢管的最佳热处理制度是在高于A点的温度下正火。对于所研究的各种钢来说，这一温度是920℃。特殊热处理：电焊管的热强化在大批量生产不锈钢焊管的条件下，无论是从经济或是技术观点来看，采取强化热处理都是有效的。10、20、09F2、14r2这些典型钢号都可进行这样的热处理。为了提高结构用电焊管的强度起见，最好是用低合金钢生产这些钢管，随后进行热处理。

薄壁不锈钢管热强化的重要优越性，在于与相同强度的厚板热强化相比较，容许使用淬透性小的钢，即合金含量更少和更廉价的钢。全苏管材科学研究所研究人员扬柯夫斯基等人和谢韦尔斯基不锈钢焊管厂工作人员所进行的试验表明，按低碳钢钢管生产工艺，将焊接制度稍加修改，来生产高频不锈钢焊管是可能的。为了改善钢管的机械性能，制订了包括淬火和回火的热处理强化工艺。曾经就不锈钢焊管的强化热处理制度的选择作了试验，结果认为在1100℃淬火、然后在500—550℃回火是最佳热处理制度。强化处理前和强化处理后（括号内）母体金属（分子）和焊缝（分母）的机械性能数据列举如下：在热处理后，焊缝的显微组织比母体金属更为细微分散，为回火索氏体。计算表明，由于强化热处理，屈服点提高到50公斤力／毫米，可使制造结构时的金属耗量降低30~35%。