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與大口徑不銹鋼管相比，焊接管具有一個重要優(yōu)點，即幾何尺寸精度高，這對于儀表制造、無線電技術和電子工業(yè)頗為重要。因此采用以微等離子焊接法生產的隨后再冷變形的薄壁管取代大口徑不銹鋼管無疑是有意義的。在全蘇管材科學研究所進行的研究工作計劃中包括：焊接

管和焊接變形管的表面質量和幾何參數同大口徑不銹鋼管的對比研究；焊接、熱處理和變形后的焊縫的化學成分、氣體成分、組織和性能同母體金屬的對比研究；及焊接管和大口徑不銹鋼管的性能比較。

    研究了用于制造壁厚為0.2毫米、直徑為13.0、10. 8和818毫米波紋管和軟管的以微等離子法焊接的鋼管。由12 X18H10鋼制成的鋼管。經過熱處理并在XI"IT P8-15冷軋管機上軋制。

    研究結果表明，管料的外表面令人滿意，焊縫光滑明亮，沿焊縫的邊緣有淺藍的氧化色。管料的內表面也令人滿意，焊縫平整而無光澤，但每隔3～6毫米有液滴狀的光亮區(qū)段，焊縫密實，無氣孔和疏松。毛刺高度均勻，不超過0.031—-0.020毫米。

    管徑和壁厚是特薄鋼管需按現行標準控制的主要幾何參數。鋼管直徑是用千分尺按橫截面測量的，確定了最大值和最小值。壁厚是用取自鋼管三個橫截面和四個縱截面交叉點的板狀試樣測量的。其中有一個縱截面穿過鋼管焊縫。鋼管壁厚是用精度達0.001毫米的K一6型千分尺測量的。測出的數據列于表33、34。

    測量結果表明，沿鋼管中心線的焊縫厚度變化不超過O.Ol5毫米。

    在評價幾何尺寸時需要指出，用微等離子法焊制后的鋼管橫截面具有明顯的非正圓彤狀；同時橢圓度波動范圍很大，可達0.23毫米或更高。而同樣直徑的大口徑不銹鋼管的外徑容許偏差，根據FOCT14098-63規(guī)定，高精度鋼管為士0.07毫米，特高精度鋼管為±0.05毫米。

    因此焊制后的薄壁鋼管就制造精度來說不符合上述FOCT要求。除此之外，鋼管相當大的彎曲度也超過容許值。

    由表33可以看出，焊接后鋼管壁厚差波動在0. 020～0.034毫米，根據TOCr10498_63和MPTY/BHVITVIL333-64對特高精度大口徑不銹鋼管的要求，這大約為大口徑不銹鋼管壁厚容許偏差。

    用XⅡTP8-15冷軋管機軋后（即塑性變形后），鋼管壁厚波動很小。壁厚差波動范圍為0.002- 0.007毫米。

    軋制后鋼管外徑的波動值符合予T'OCT和R4PTY對無縫薄壁鋼管的要求。

    根據對氣體成分的研究結果，在半制品的焊接管母體金屬中含有0.009%N：，0.0005%H：，0.005%0：，而在焊縫中則含有O.Ol%N2,0.00045%H2,0.005%02。

    鋼管的機械性能、工藝性能和耐腐蝕性能列于表35中。

    與氬弧焊接的鋼管不同，所研究的鋼管焊縫和母體金屬中的碳和鈦含量實際是相同的。在氣體成分方面也是如此。這可能是因為焊接時焊縫保護比較更為可靠，熔池容積比較小和在結晶溫度范圍內的冷卻速度較高的緣故。

    焊縫的顯微組織是鑄造組織，柱狀晶體區(qū)內的奧氏體枝晶相當粗大，實際上沒有粗大的8一一鐵素體析出。在焊縫的中心區(qū)，枝晶細小，并與d一鐵素體均勻分布區(qū)等軸。

    母體金屬中的晶粒為7N8級的細小等軸晶粒。焊縫為階梯狀，并與鋼管內表面上的“焊縫一母體金屬”界線構成大于60。的角度。焊縫和母體金屬兩者的機械性能是不同的（見表35）。焊接后焊縫的強度和塑性由于組織狀態(tài)不同低子母體金屬。與此相對應，焊縫耐晶間腐蝕的能力也相當低。

    ①鋼管在1080℃溫度下真空熱處理并保溫15分鐘．

    ②鋼管在1080℃溫度下在氬氣中熱處理并保溫30分鐘。

    ③大口徑鋼管在1050℃溫度下真空熱處理，不保溫．

研究結果表明，熱處理會使焊縫和母體金屬的機械性能趨于一定程度的一致，并使焊縫區(qū)形成粒狀組織。但焊縫的晶粒比母體金屬大得多（l—3級）。與母體金屬相比，焊縫具有更高的腐蝕性。按所選定的任何一種制度熱處理之后，均可使焊縫和母體金屬的腐蝕性能變成一致。按特薄壁大口徑不銹鋼管所采用的工藝程序，在XⅡTP冷軋管機上以40～50%壁厚變形程度進行軋制，并隨后熱處理之后，焊縫和母體金屬的組織、機械性能和腐蝕性能變得相同。

    管料不經預先熱處理軋制出的鋼管的焊縫，與母體金屬相比仍保持著較高的腐蝕性能，并且原來的奧氏體枝晶的晶界也保持著占一定優(yōu)勢的晶粒方位。

    按管料焊接、熱處理（加熱至1080℃并保溫15～30分鐘）、以40～50%壁厚變形程軋制、隨后熱處理（在真空內或保護氣體內加熱至1050℃，不保溫）這樣的程序生產出的鋼管，具有和大口徑不銹鋼管相同的組織和性能。

    經過焊接和軋制生產出的大口徑鋼管，用BAFTI/I-4型真空鹵素探漏器進行了密閉性試驗，也經受了適用于大口徑不銹鋼管的液壓試驗。試驗結果表明焊接又經軋制的鋼管完全氣密。

    因此以微等離子焊接法生產的、隨后不進行冷變形（冷軋或拉拔）的鋼管，就其幾何尺寸、金屬組織和性能來說，不符合FOCT10498-63和MPTY對高精度大口徑不銹鋼管規(guī)定的要求。但這類鋼管看來可以用來制造軟管和波紋管。

以微等離子焊接法生產的鋼管經過冷變形和熱處理后可以符合上述標準和技術條件的要求，因而可以代替大口徑不銹鋼管使用。

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