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06Cr19Ni10亞穩(wěn)定型奧氏體不銹鋼不僅具有優(yōu)異的抗氧化性和耐腐蝕性，而且具有優(yōu)異的塑性韌性和冷加工性，其次是06Cr19Nil0鋼還具有良好的低溫機(jī)械性能。由于其基本上沒有脆性變化，常用于低溫下，廣泛應(yīng)用于制造低溫儲罐、管道和深冷壓力容器。為滿足設(shè)計和工程的要求，在生產(chǎn)前NB/T對06的相關(guān)要求，47014-2011Cr19Ni10進(jìn)行工藝評估試驗，驗證06Cr19Ni10材料的焊接工藝能否滿足-196℃安全使用低溫條件。

母材化學(xué)成分如表1所示。S、P在各種鋼種中都會增加結(jié)晶裂紋的傾向，是一種容易偏析的元素，S、P可以在鋼中形成各種低熔點共晶，使液體膜在結(jié)晶過程中容易形成，因此S和P它是最有害的雜質(zhì)。嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行采購06Cr19Ni10鋼的S和P含量。從表1可以看出，材料各元素的含量符合標(biāo)準(zhǔn)，對有害元素S，P控制相對較低，避免裂紋，有利于提高低溫韌性。

母材力學(xué)性能―對母材進(jìn)行室溫拉伸試驗和低溫夏比沖擊試驗GB/T228.1-2010年金屬材料拉伸試驗第一部分:室溫試驗方法﹔沖擊試驗按GB/T229-2007《金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法》，取樣3件。具體機(jī)械性能數(shù)據(jù)如表2所示。

06母材焊接分析Cr19Ni10不銹鋼具有較高的焯水性能。對于o6Cr19Ni10工藝中可能出現(xiàn)的主要問題是焊接接頭的熱裂紋和高溫加熱碳化物的脆化：使用中可能出現(xiàn)的主要問題是焊接接頭的耐腐蝕性和低溫沖擊韌性。主要工藝措施如下：一是保證待焊區(qū)域的清潔度，降低母材和焊縫中有害雜質(zhì)的含量，防止偏析和低熔點共品的形成。二是降低焊縫碳含量，防止焊縫晶間腐蝕。第三，調(diào)整焊縫金屬的化學(xué)成分，使焊縫金屬具有一定量的鐵素體，既能避免熱裂紋，又能保證焊縫金屬的低溫韌性，防止晶間腐蝕。第四，采用較小的熱輸人和層間溫度，降低熔池過熱，提高冷卻速度，防止粗晶，縮短敏化溫度范圍內(nèi)的熱影響區(qū)(450~850℃)停留時間，防止晶間腐蝕。第五，減小橫向放寬，合理安排焊接順序，避免強組裝和應(yīng)力集中，減少焊接應(yīng)力。第六，合理設(shè)計坡口，降低熔合比，盡量減少焊縫的工藝缺陷。

二是力學(xué)性能試驗。實施機(jī)械性能試驗NB/T47014-2011《承壓設(shè)備焊接工藝評定》標(biāo)準(zhǔn)要求如表6所示~表8顯示。從表8數(shù)據(jù)可以看出，焊接接頭焊縫區(qū)域的低溫沖擊韌性相對較低，但可以滿足試件焊接接頭的沖擊韌性ASME規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)（Axv≥273，即側(cè)膨脹≥0.38mm).GB壓力容器150-2011(Axv≥31J)和SH/T《石化低溫鋼焊接規(guī)程》3525-2004(Axv≥31J)要求。硬度試驗表明，06Cr19Ni10不銹鋼焊接接頭硬度最高的區(qū)域是熱影響區(qū)。第三，晶間腐蝕試驗。用銅-硫酸銅-16%硫酸溶液加熱樣品16h彎曲試驗后，試樣用10倍放大鏡觀察，試驗結(jié)果如表9所示。

第一個膨脹節(jié)焊接時，實際產(chǎn)品檢驗嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝評定合格的焊接工藝。焊條電弧葉焊縫經(jīng)*焊接RT試驗，無裂紋缺陷，合格率為*。產(chǎn)品總成后，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計圖案的技術(shù)要求，對產(chǎn)品進(jìn)行了水壓強度試驗和氣密性試驗，未發(fā)現(xiàn)泄漏。產(chǎn)品售后跟蹤和售后跟蹤后，產(chǎn)品在線運行良好，可滿足管道復(fù)雜工況下膨脹節(jié)的使用要求。

06Cr19Ni10具有良好的低溫韌性和優(yōu)異的焊接性。焊前不需要預(yù)熱。選用國產(chǎn)A107焊條，合理制定焊接工藝，允許存在一定量的鐵素體，以消除焊縫的熱裂紋傾向。根據(jù)該工藝獲得的焊接接頭，最高硬度區(qū)域為熱影響區(qū)域，最弱的低溫韌性接區(qū)，但在-196℃在低溫條件下，抗拉強度、塑性、低溫韌性和耐晶間腐蝕性都能滿足工程要求。標(biāo)準(zhǔn)中沒有規(guī)定焊縫金屬鐵素體在深冷低溫條件下的含量范圍，國內(nèi)外各種數(shù)據(jù)推薦的范圍也不同。