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2205不锈钢管 - 江苏绿港不锈钢有限企业

发布日期:2019-11-27 14:22:34

2205不锈钢管是冶炼制造在其固淬组织中铁素体相与奥氏体相比例各占一半的不锈钢,又被称为2205双相不锈钢管。2205不锈钢管材具有优良的力学性能和耐蚀性能,以及良好的焊接性,在石油及天然气工业、海洋工程、化学工业等行业具有广泛的用途。

2205不锈钢管因为具有高强度、良好的冲击韧性和良好的整体局部的抗应力腐蚀能力而受到关注,那么2205不锈钢管的性能特点有哪些呢?

在2205不锈钢管加工中出现问题该怎么解决?

2205不锈钢管加工中出现问题的解决

2205不锈钢管在销售时通常是长度6M的不锈钢管材。在经过加工之后被制作成个各种不锈钢管制品广泛的应用在日常生活当中。但其实2205不锈钢管在加工中也经常会出现各种问题。今天2205不锈钢管的小编就简单的给大家总结一下在2205不锈钢管加工中容易出现的问题及该解决的方案。

1,2205不锈钢管在经过低温和高温精加工之后,焊接式的不锈钢管可能会出现焊接上的缺陷、机械损伤,针对具体的情况,必要的时候需要对机械进行修整,还要根据不锈钢管出现锈蚀或斑点的情况进行一定的酸洗、钝化步骤。但是如果只对焊缝进行酸洗钝化,也造成表面不均匀,影响美感。

2,手工打磨抛光后进行酸洗钝化处理,对面积较大的工件,很难达到均匀一致处理效果,不能得理想的均匀表面。并且工时费用,辅料费用也较高。所以在完成那些表面处理之后,为了提亮不锈钢管的整体亮度,使之更能够满足一般的正常使用和装饰需要,可以适当的选择采用抛光技术。

3,其次是消除不锈钢管表面存在的锈迹、可能出现腐蚀的隐患。对不锈钢管进行热冷交替的加工能够促进不锈钢材料获得更好地强度和耐腐蚀效果。但是,这类经过加工的不锈钢管材料在焊接的时候容易出现气孔、裂缝、夹渣等情况。一些存在腐蚀情况的环境容易催生不锈钢管出现腐蚀现象的。这种情况则需要采用相应的机械处理和化学作用来提升不锈钢管的腐蚀性,以很好的延长不锈钢管的使用时长。

4,在2205不锈钢管加工时,由于其特有的硬度,使得刀具磨损程度较快,而且较难排屑;不锈钢管加工时,采用热传导性较高的刀具;而且不锈钢用刀具需配备良好的韧性以及较高的切削刃强度和涂层膜的结合力。采用锋利的切削刃边线以及较宽的断屑槽刃带,这样既可以减少切削压力,也能很好的控制加工时的排屑;

5.由于不锈钢管加工时产生的低热传导性容易引起切削刃的塑性产生变形以及加快刀具磨损的程度;.要选用适当的加工条件,才能保持刀具的使用寿命。

2205不锈钢管的性能特点

物理性能

2205不锈钢管的物理性能介于铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢之间,与奥氏体不锈钢相比,热导率大,线膨胀系数小,和碳钢接近,适合与碳钢连接,具有重要的工程意义,如生产复合板或衬里等,并且具有铁磁性。此外,不论在动载或静载条件下,2205不锈钢管比奥氏体不锈钢具有更高的能量吸取能力。这对结构件应付突发事故如冲撞,爆炸等,2205不锈钢管优势明显,有实际应用价值。

力学性能

2205不锈钢管的屈服强度约为18-8型奥氏体不锈钢的2~3倍,且具有成型需要的足够的塑韧性。采用2205不锈钢管制造储罐或压力容器的壁厚要比常用的奥氏体不锈钢减少30%~50%。抗拉强度与奥氏体不锈钢相当或略高。尽管2205不锈钢管都保留有铁素体不锈钢σ相脆性和475℃脆性问题,但由于奥氏体的存在,其脆性倾向明显低于铁素体不锈钢。比奥氏体不锈钢耐热性低,连续使用的温度范围为-50~250℃,一般其使用温度必须控制在250℃以下。冷、热加工和成型性能不如奥氏体不锈钢,但优于铁素体不锈钢。

耐蚀性能

2205不锈钢管中的α/γ两相在通常的腐蚀介质中都能钝化,Cr22和Cr25型2205不锈钢管在各种介质中的耐腐蚀性均超过316L钢。含铬量为18%~22%的2205不锈钢管在低应力下有良好的耐中性氯化物应力腐蚀性能。具有良好的耐局部腐蚀性能,并有良好的耐腐蚀疲劳和磨损腐蚀性能。

2205不锈钢管最突出的优点也是耐应力腐蚀断裂,其主要原因是由于两相组织存在,应力腐蚀裂纹在穿过相界时频繁受阻,扩展困难;2205不锈钢管屈服强度较高,在相同外加应力下不易发生滑移,裂纹难以形成;铁素体相对于奥氏体是阳极,对奥氏体相有一定的阴极保护作用。此外,2205不锈钢管晶粒细,晶界总面积较大,晶界炭化物浓度较低,不易形成连续的网状碳化物。

2205不锈钢管多种型号用途

2205不锈钢管许多易变的因素表示腐蚀介质的特征,即化学制品和其浓度、大气状态、温度、时间,所以如果不了解介质的正确的性质,要使用材料、选择材料是困难。

304型

广泛使用的材料。在建筑中能经受一般的锈蚀,可抵抗食品加工介质浸蚀(但含有浓酸和氯化物成分的高温状态可能出现腐蚀),能抵抗有机化合物、染料和广泛的各种各样的无机化合物。

304L型

低碳)耐硝酸性好,并耐用中等温度和浓度的硫酸,广泛地用作液态气体贮罐,用作低温设备(304N)、器具其它消费产品,厨房设备、医院设备、运输工具、废水处理装置。

316L型

比304型含有稍多的镍,并含有2%─3%的钼,耐蚀性比304型好,特别是在倾向于引起点腐蚀的氯化物介质中。316型已发展用作亚硫酸盐纸浆机,因为它耐用硫酸化合物。而且,它的用途已扩大到在加工工业中处理很多化学制品。

317型

含有3%—4%的钼(在这个系列中也是所得到的较高的水平),并含有比316型较多的铬,具有更高的耐点腐蚀和裂缝腐蚀性能。

430型

430不锈钢是具有良好的耐腐蚀性能的通用钢种,导热性能比奥氏体好,热膨胀系数比奥氏体小,耐热疲劳,2205不锈钢管添加稳定化元素钛,焊缝部位机械性能好。430不锈钢用于建筑装饰用、燃油烧嘴部件、家庭用器具、家电部件。430F是在430钢上加上易切削性能的钢种,主要用于自动车床、螺栓和螺母等。430LX在430钢中添加Ti或Nb、降低C含量,改善了加工性能的和焊接性能,主要用于热水罐、供热水系统、卫生器具、家庭用耐用器具、自行车飞轮等。

410型

在强度高;机械加工性优秀经过热处理后发生硬化;有磁性;不适合恶劣的腐蚀环境;适用范围:一般刀刃,机械部件,1类餐具(勺, 叉, 刀等)。

2205型

2205不锈钢管合金是由21%铬,2.5%钼及4.5%镍氮合金构成的复式不锈钢。它具有高强度、良好的冲击韧性以及良好的整体和局部的抗应力腐蚀能力。2205双相不锈钢的屈服强度是奥氏体不锈钢的两倍,这一特性使设计者在设计产品时减轻重量,让这种合金比316,317L更具有价格优势。

2205不锈钢管的用途

2205不锈钢管主要有以下几个方面:

中性氯化物环境 \炼油工业 \石油化学和化学工业 \化学工业用输送管道 \石油和天然气工业 \纸浆和造纸工业 \化肥工业 \ 尿素工业 \ 磷肥工业 \海水环境 \能源与环保工业 \轻工和食品工业 \食品和制药工业的设备 \高强度结构件

2205不锈钢管的性能

2205不锈钢管综合了铁素体和奥氏体最有益的性能,具有很好的抗氯离子应力腐蚀开裂,是由21%铬,2.5%钼及4.5%镍氮合金构成的复式不锈钢,它的屈服强度是奥氏体不锈钢的两倍,这一特性使设计者在设计产品时减轻重量,让这种合金比316,317L更具有优势。由于该钢铬和钼的含量都很高,因此具有极好的抗点腐蚀和均匀腐蚀的能力。双相头微组织保证了该钢具有很高的抗应力腐蚀破裂的能力,同时机械强度也很高。



双相钢2205

304

316L

备 注

抗腐蚀性

抗氯化物应力腐蚀性

>1000

47

152

40%Cacl2 100℃产生腐蚀破裂时间(h

耐孔蚀系数PREN


35.4

18.4

25.9

PREN系数越大,耐孔蚀越强

耐晶间腐蚀性


优良

一般

较好


耐均匀腐蚀性g.(m2.h)-1


0.021

57

12.1

20%H2So4 60℃ 100h

耐疲劳腐蚀性


优良

一般

较好


力学性能

抗拉强度Rm((Mpa)≥

620

485

485

1020-1100℃水淬

屈服强Rp0.2(Mpa)≥


450

170

170

1020-1100℃水淬

伸长率A50%


25

40

40

1020-1100℃水淬

硬度(布氏/洛氏)≤


290/30.5

187/90

187/90

1020-1100℃水淬

物理性能

导热系数w/(m. ℃)

19

18

15

20-100℃

线膨胀系数(10-5/℃


13.7

16

16

20-100℃

焊接性能


线热倾向系数小,焊前不需要预热,焊后不需热处理,可与304碳钢焊接

原则上不进行焊接预热和焊接后处理

焊接易产生高温裂纹


综合性能比较


优秀

较好

优良


2205不锈钢管的工作温度

2205不锈钢管是否壁越厚耐高温性能越好呢?耐高温可以达到多少度呢?

如外径 273*18 ,那就比273*5-8的耐温才能增强很多。

2205不锈钢管成份:C≤0.08,Si≤1.00,Mn≤2.00,P≤0.035,S≤0.030,Ni≤19.00-22.00,Cr≤24.00-26.00

力学机能:

硬度(HB) :≤187

抗拉强度(бb)(Mpa) :≥520

屈从强度(σs)(Mpa) :≥205

伸长率(δ)% :≥40

面积缩减(ψ)% :≥50

2205不锈钢管机能:具有很高的高温强度及抗氧化性、抗渗碳性,能耐酸、耐碱、拉力和耐磨性强,连续运用温度 1150 ℃。有客户在问2205不锈钢管最高能够耐几度。我在这里做一下解答:最高耐温是指耐工作温度仍是耐瞬间最高温度

1)耐工作温度:950°C最佳、1100°C扁高开端氧化(维护气体下工作);

2)1300°C短时间工作(维护气体下工作)。

2205不锈钢管的化学成分

1.1 2205不锈钢管的化学成分应符合A240/SA240、A789/SA789、A790/SA790、A182/SA182(2205双相不锈钢的化学成分〉的要求,同时对有害元素按照有关标准进行控制。按ASTMA751《钢制品化学分析方法、实验操作和术语》进行对成品取样和成品化学成份分析。化学成分分析偏差应符合表1〈2205双相不锈钢的成品化学成分分析偏差〉的要求。

表1

元素 C Mn P S Si Cr Ni Mo N Cu W
分析偏差% 0.005 0.04 0.005 0.005 0.05 0.25 0.10 0.10 0.02 0.05 0.03

1.2 复合材料的碳钢板基层或碳钢锻件基层的化学成分,应符合相应碳钢材料标准的要求,常用的如:ASTMA516-Gr.70、ASTM S350-LF2、16MnR、20g等材料及标准的要求。

2 机械性能试验

2205不锈钢管的机械性能应符合ASTM标准的要求,并应符合表2〈2205双相不锈钢的热处理温度和常温机械性能〉的要求和下列附加条款。所有的常规机械性能试验均在常温下进行。

表2 2205不锈钢管热处理温度和常温机械性能

材料
热处理温度 抗拉强度
MPa
屈服强度
MPa
剪切强度
MPa
延伸率
%
AKV(-40°)
AKV
硬度
HB
1020~1100° 620 450
25 ≥54J ≤293
1020~1100° 620 450
25 ≥54J
≤293
锻件 1020~1100° 620 450
45 ≥54J

复合板 580°±15°

210

≤293

2.1 机械性能试验和试析的制备应符合ASTM A370《钢制品力学性能试验方法和定义》的规定。每个试样应确保清洁。

2.2 按ASTMA789《无缝和焊接铁素体/奥氏体不锈钢管(T)》标准采购的无缝钢管,批量不满50根的从一根管子上取样进行拉伸试验,批量超过50支时从两根管子上取样进行拉伸试验。

2205不锈钢管焊接要点

2205不锈钢管的加工制作在许多方面与316L是类似的,但是仍存在一些重要差异。冷成形加工操作,必须考虑到不锈钢管较高的强度和较高的加工硬化特性。成形设备可能要求具备更高的负荷能力,而且在成形操作中,2205不锈钢将会表现出比标准奥氏体不锈钢牌号更高的回弹,2205不锈钢管较高的强度使其比316L更难进行切削加工。目前造船用的不锈钢管,特别是槽型舱壁从制造厂送船厂前就已经成型,在船厂拼板坡口准备通过自动刨边机完成。

2205不锈钢管的焊接可以采用316L不锈钢的焊接方法。但是,须对热输入量和层间温度进行严格控制,层间温度不能超过150°,以保持所希翼的奥氏体-铁素体相比例,2205不锈钢管并避免有害金属间相的析出,焊接用气内含有少量的氮气有助于避免这些问题。在进行不锈钢管焊接工艺评定时,常用的方法是采用铁素体分析仪或通过金相检验来评估奥氏体-铁氧体比率。在典型情况下,ASTM A923试验方法用于验证是否存在有害金属间相。

不锈钢管如2205的熔透性和流动性比316L不锈钢差,所以焊接速度较慢。因为2205不锈钢管熔透性差,所以需要修改接头的形状。2205不锈钢管需要比316L不锈钢更宽的坡口角度、更大的根部间隙和更小的钝边,以便获得完全熔透的焊缝。

2205不锈钢管的点蚀

2205不锈钢管的点蚀也叫做坑蚀与小孔腐蚀,不锈钢板点蚀是在特定的腐蚀介质中发生的。通常发生在含有卤素阴离子的溶液中,其中以氯化物、溴化物的腐蚀性能强,是不锈钢常见的腐蚀介质之一。点蚀则通常会产生在不锈钢板表面的钝化膜上,而不锈钢板的耐腐蚀性主要决定于保护性的钝化膜。尽管点蚀的范围较小,但只要产生了则其腐蚀速率就会非常快,严重时甚至还会导致设备穿孔。此外在多数情况下点蚀都存在形成晶间腐蚀、应力腐蚀的潜在危害。

2205不锈钢管在高温环境中降低抵抗塑性变形与断裂能力的主要原因有两点,其一是温度升高导致原子间结合能力减弱,扩散增强,容易产生恢复和再结晶;从金相组织上看是发生第二相聚集长大,以及亚稳定组织向稳态变化;这些均可使不锈钢板发生软化。其次是温度的升高有利于形成晶界扩散变形或晶界滑动;当大于某个特定温度之后,晶间强度会明显减弱到低于晶内强度,这会减弱整体塑性变形性能,使得晶间断裂。从不锈钢板的显微组织看,奥氏体基体比铁素体基体具有更高的热强性。这是因为奥氏体的面心立方点阵比较紧密,其中的扩散速度小,不容易再进行再结晶,同时也会使得第二相聚集速度减慢,在高温下不容易软化,具备优良的热强性。

2205不锈钢管的重量计算

计算2205不锈钢管重量,大家首要得知道不锈钢管的计算方法如下:

2205不锈钢管重量核算公式:W=(D-S)×SXL×0.02491=KG

S-钢管的公称壁厚,mm;

D-钢管的公称外径,mm;

L-钢管的长度,m;

直径6mm圆管1.2mm厚6米长的不锈钢管重量

W=(D-S)×S×LX0.02491=(6-1.2)X1.2X6X0.02491=0.8608896KG

2205不锈钢管的焊接工艺

工业上应用的2205不锈钢管的焊接方法主要有氩弧焊、高频焊、等离子焊和激光焊等。几种焊接方法各具特点,目前使用最多的是氩弧焊和高频焊。

一、氩弧焊

2205不锈钢管要求熔深焊透,不含氧化物夹杂,热影响区尽可能小,钨极惰性气体保护的氩弧焊具有较好的适应性,焊接质量高、焊透性能好,其产品在化工、核工业和食品等工业中得到广泛应用。

焊接速度不高是氩弧焊的不足之处,为提高焊接速度,一般采用三电极焊炬的氩弧焊,焊接钢管壁厚S≥2mm,焊接速度比单焊炬提高3-4倍,焊接质量也得以改善。氩弧焊与等离子焊组合可以焊接更大壁厚的钢管,此外,在氩气中5-10%的氢气,再采用高频脉冲焊接电源,也可提高焊接速度。

二、高频焊

频焊接具有较电源功率,对不同的材质、外径壁厚的钢管都能达到较高的焊接速度。与氩弧焊相比,是其最高焊接速度的10倍以上。因此,生产一般用途的不锈钢管具有较高的生产率。

因为高频焊接速度高,给焊管内毛刺的去除带来困难。目前,高频焊不锈钢管尚不能为化工、核工业所接受,这也是其原因之一。从焊接材质看,高频焊可以焊接各种类型的奥氏体不锈钢管。同时,新钢种的开发和成型焊接方法的进步,也成功地焊接了铁素体不锈钢AISI409等钢种。

三、组合焊接技术

组合焊接方法有:氩弧焊加等离子焊、高频焊加等离子焊、高频预热加三焊炬氩弧焊、高频预热加等离子加氩弧焊。组合焊接提高焊速十分显着。对于采用高频预热的组合焊接钢管焊缝质量与常规的氩弧焊、等离子焊相当,焊接操作简单,整个焊接系统易实现自动化,这种组合易于与现有的高频焊接设备衔接,投资成本低,效益好。

2205不锈钢管的各种焊接方法均有各自的优点和不足。如何扬长避短,将几种焊接方法加以组合形成新的焊接工艺,满足人们对2205不锈钢管质量和生产效率的要求,是当前2205不锈钢管技术发展的新趋势。

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