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、退火溫度對性能的影響 當退火溫度較低時,試樣的強度較高,但塑性較差。隨著退火溫度的升高,抗拉強度逐漸下降,延伸率不斷提高,這主要是焊管中應力和硬化在退火過程中逐漸被消除的結果。但是退火溫度超過800℃以后,不僅強度繼續下降,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,會導致加工硬化和焊接應力。如果退火溫度較低,應力和硬化得不到充分消除,所以退火后的焊管強度較高但塑性較差。隨著退火溫度的升高,應力和硬化逐漸消除,從而使焊管強度降低,塑性提高。
但是為什么當退火溫度超過800℃時塑性開始下降呢?原因是，在這個溫度范圍內,該材料處于鐵素體和奧氏體兩相區,原始組織部分轉變成奧氏體,但還有部分鐵素體并未發生轉變。通過計算可以知道,在焊管成型時,材料發生了10%左右的冷變形;由于冷變形程度不大,材料在退火時很少有再結晶發生。這些未轉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,冷卻后形成細小鐵素體晶粒,從而又造成晶粒尺寸的不均勻，從而使強度和塑性均下降。
當退火溫度為920℃時,焊管同時具有較好的強度和塑性。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,而且使熱影響區的晶粒粗大,這些均對性能有不利的影響。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,即得到細小的組織，從而改善焊管的機械性能。
2、冷卻速度對性能的影響 為了模擬連續退火的情況,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,焊管的母材金屬和焊縫金屬均要發生奧氏體化,冷卻時奧氏體再轉變成新的組織。冷卻速度不同,形成的組織會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,強度有很大的提高。8#、9#和11#試樣分別采用了空冷、風冷和噴淋冷卻,冷卻速度依次增加,強度相應地提高,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,會形成少量貝氏體或馬氏體,而且還會產生熱應力;冷卻速度越快,貝氏體或馬氏體的量就越多,并且熱應力也越大,所以導致強度提高,塑性下降。
而10#試樣在高溫階段快冷(風冷),650℃后在保護氣氛中冷卻,這樣可以形成細小的鐵素體和珠光體,從而使焊管得到較高的強度和較好的塑性。3、生產中應注意的問題 從以上的研究結果來看,如果用戶要求焊管具有較好的塑性,而對強度沒有過高要求時,我們可以采用700～800℃之間的溫度進行連續退火,在這種情況下,溫度范圍較寬,生產過程中容易控制。
如果用戶要求焊管同時具有較高的強度和較好的塑性,那么在700～800℃之間退火是達不到要求的。因為在高頻焊接過程中,由于趨膚效應、臨近效應和熱傳導的共同作用,造成了焊接熱循環峰值溫度在管坯開口邊緣的梯度分布,出現了熔化區、部分熔化區及過熱組織區等特征區域。因此焊縫周圍的非平衡組織及粗大組織對焊管的性能產生了不利的影響;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,否則也會使性能惡化。這就要求在實際生產過程中嚴格地控制退火溫度,使退火溫度保證在920℃左右。
一般的連續退火爐中不能直接顯示加熱溫度,而是通過電壓參數來控制溫度,因此如何準確地控制溫度是實際生產過程中的一個關鍵。另一方面,在冷卻的開始階段要求快冷,這就要求循環水有足夠的冷卻能力,以保證熱處理后得到均勻細化的組織,從而保證產品的質量。