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不锈钢可分为四种类型：奥氏体型、马氏体型、铁素体型和双相不锈钢。 这是根据不锈钢在室温时的金相组织划分的。当低碳钢被加热到1550℉时，其组织从室温时的铁素体相转变成奥氏体相。而冷却时，低碳钢组织又重新转变成铁素体。高温时存在的奥氏体组织是非磁性的，而且相比室温铁素体组织其强度较小，韧性较好。 当钢中的Cr含量大于16%时，室温的铁素体组织得到固定使得钢材在所有温度范围内保持铁素体态。因此，称为铁素体不锈钢。不锈钢管当Cr含量大于17%，Ni含量大于7%时，奥氏体相得到固定，使得从低温到几乎熔点的范围内均保持奥氏体态。 奥氏体不锈钢通常称为“Cr-Ni”型，马氏体和铁素体不锈钢直接称为“Cr”型。不锈钢和填充金属中的元素可分为奥氏体形成元素和铁素体形成元素。主要的奥氏体形成元素有Ni、C、Mn和N，铁素体形成元素有Cr、Si、Mo和Nb。调整元素含量可控制焊缝中的铁素体含量。 奥氏体型不锈钢相比含Ni量低于5%的不锈钢更容易焊接而且焊接质量更好。奥氏体不锈钢的焊接接头强韧性很好，一般不需要焊前预热和焊后热处理。在不锈钢焊接领域，奥氏体不锈钢占全部不锈钢用量的80%，因此本文的重点就是奥氏体不锈钢的焊接。 如何选择正确的不锈钢焊材？ 如果母材是相同的，首要准则就是“与母材匹配”。例如焊接310或316不锈钢，就选择相应的焊材。 焊接异种材料，则遵循选择与合金元素含量高的母材相匹配的准则。例如焊接304和316不锈钢，则选择316型焊材。 但是，也存在很多不遵循“匹配母材”原则的特殊情况，这时就要“查阅焊材选择表”。例如，304型不锈钢是常见的母材，但是没有304型的焊条。
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奥氏体不锈钢管的成分、变形方式和热处理工艺等都会对微观组织比如亚结构、晶粒尺寸产生影响，进而影响其力学性能。关于传统奥氏体不锈钢如304、316不锈钢板、带材的微观组织和力学性能的研究比较多。研究表明，固溶温度与合金中第二相的溶解以及溶解时扩散的速度密切相关，合适的固溶温度不仅可以使第二相得到充分的溶解，而且可以加快难溶相的扩散速度。温度低、扩散速度小，达到相同的固溶效果需要的时间就越长。但温度过高，晶粒之间相互吞并，晶粒容易变得粗大，从而降低材料的力学性能。奥氏体不锈钢管通过1050～1150℃的固溶处理，可以让碳化物溶于奥氏体中，然后采用水淬快冷，将奥氏体保持到室温下，从而提高不锈钢管的抗晶间腐蚀性能。00Cr18Ni10N超低碳奥氏体具有较低的C含量，采用传统奥氏体不锈钢管的固溶处理工艺，由于间隙原子C的减少会弱化固溶强化效果[7]。因此，研究超低碳不锈钢管热处理工艺对其组织与力学性能影响的演化规律，并在此基础上通过合理的工艺处理使不锈钢管具有高强度与塑性的良好配合具有重要意义。
我们了解到不锈钢管在加工过程中可能会出现边线裂纹、结疤、夹杂以及结疤等表面缺陷,这些缺陷大致是由于铸坯外弧皮下角出现了横裂,结晶器中有细小的杂质混入,精整时没有清理干净不锈钢管表面的氧化渣,以及在轧制处理中由于铸坯棱角向不锈钢管表面侧翻所造成的。 这些缺陷不但降低了不锈钢管的表面质量,对于产品质量的也产生了影响,因此我们意识到和及时处理不锈钢管表面缺陷的重要性。 铸坯表面有深度划痕是因为扇形段局部的辊子不转动造成的,为了防止这种情况发生,要及时对扇形段进行维护,严禁设备超龄服役。如果结晶器内有细小杂质混入就会引起水质的变化,因此要定期对结晶器中的水样进行检查。减轻弱化不锈钢板边线裂纹的宽向程度和宽钢板轧制边部的不均匀变形,降低轧制钢板时钢板的展宽量是 方法,也就是说尽量用宽端面的铸坯生产大宽度的钢板。防止在弯曲过程中铸坯的角部温度进入脆性区,所以要对不同宽度端面铸坯的角部温度进行动态控制,并实施弯曲段配水分区控制。降低轧件遍布的不均匀变形情况就要减小轧件的上下面变形抗力差别,对板坯加热进行优化工艺,降低铸坯上下面的温差。防止发生局部的深度烧痕和清理不干净的精整后的铸坯表面氧化渣等二次缺陷,要通过提高304不锈钢管铸坯精整能力来实现。
