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316L不锈钢管在人工海水下摩擦磨损过程中各部分材料损失关系图,如图3-15所示。由于316L不锈钢管在海水下具有优异的耐腐蚀性能,在静态腐蚀条件下的腐蚀电流密度极小,可忽略不计,所以316L不锈钢管在海水下的材料损失包括纯摩擦磨损材料损失(W0)、腐蚀对磨损的协同作用(S")和磨损对腐蚀的协同作用(S"")。从图中可以看出,在高腐蚀性的海水下,不锈钢的材料损失主要是来源于材料间的摩擦磨损材料损失,所以不锈钢的材料损失主要是由抗磨损性能决定的,这就与滑动过程中不锈钢表面微观结构变化由关;其次,腐蚀对磨损(S")具有较大的协同作用,这表明316L不锈钢管所形成的钝化膜更容易被擦伤,造成材料的更大的损失(Diomidisetal,2010;Saadaetal,2015);而磨损对腐蚀的协同作用(S"")随载荷的增大而增加,这是由于摩擦磨损过程中转变马氏体的耐腐蚀性比奥氏体较差,更易于电化学腐蚀。 图3-16为316L不锈钢管摩擦磨损与海水腐蚀之间交互作用曲线图,从图中可以看出,总的腐蚀磨损交互作用和腐蚀对磨损的协同作用是随载荷的增加而增大,斜率也是增大的趋势。其原因是由于在滑动磨损过程,材料损失量主要是由磨损表面抗磨损性能决定的;经上述物相研究中发现,在高载荷条件下316L不锈钢管表面发生更多的马氏体转变,而转变的马氏体耐腐蚀性能要低于奥氏体,在表面更容易形成粗糙而软的腐蚀产物,在磨损过程中更容易损失。虽然磨损对腐蚀的协同作用随载荷的增加逐渐增大,但其斜率出现减小的趋势,这主要是由于高载荷下所产生更多马氏体相变,而马氏体的低耐腐蚀性增大了表面损失,而高耐磨性则减少了表面的磨损体积,从而减少了表面的腐蚀区域,综合影响得到高载荷下磨损面具有较小的磨损对腐蚀的协同作用。
316L不锈钢管的切割必须采用机械方法,不允许用等离子切割、碳弧气刨加工。 合适的坡口尺寸可以兼顾母材熔合和焊缝透度,考虑到316L不锈钢管管壁厚、导热系数小、热膨胀系数大等特性,为减少焊接变形,坡口角度为40°-55°,坡口倾角由底部向上逐步减小,近似于U型坡口.坡口间隙2.0~2.5mm:由于采用了较小的焊接电流,熔深小,因而坡口的钝边要小,保证打底焊能实现单面烨双面成形,一般应小于1mm。 为了保证焊缝焊接质盘.防止焊接缺陷的产生,需对坡口进行渗透检测。施焊前必须用角磨机对基层焊缝坡口及两侧各30mm范围内的铁锈、油污、水分等进行清理。 管道对接焊口的组对应做到内壁平齐,内壁错边的最不宜超过壁厚的10%,并且不大于0.5mm.外壁错边员应不大于2mm. 为了确保组对的准确度,要设置组对质检停止点,对已组对未正式施焊的管段的材质、尺寸、角度、编号等进行检验,确认合格后方可进行焊接。 不锈钢管施焊前需严格按设计文件要求的标准、规范和现场实际情况编制焊接施工方案,按照JB4730-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》的要求进行焊接工艺评定,编制焊接工艺指导书.在施工现场还必须结合实际焊接工件,编写现场接头焊接工艺卡.其焊接施工控制内容必须齐全。 对焊工和管工严格进行焊接技术质量交底,将接头焊接工艺卡下发到每一个焊工和管工,并在焊接班组粘贴上墙。
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