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商家在对不锈钢管等不锈钢制品的加工过程中，尤其是进行焊接加工的过程中都会使用到氮气，可能很多朋友并不了解，为什么在不锈钢管焊接时需要使用到氮气，下面无锡不锈钢生产厂家就跟大家科普一下。 氮气在不锈钢焊管中的作用主要体现在不锈钢基体结构，力学性能和耐腐蚀性三个方面。研究表明，氮是一种非常强烈地形成和稳定奥氏体并扩大奥氏体相的元素。它可以代替不锈钢中的部分镍，降低钢中的铁素体含量，使奥氏体更稳定。即使在冷加工条件下，也能防止有害金属间相的析出，避免马氏体相变。 氮气对不锈钢力学性能的影响主要表现在：氮气显着提高了不锈钢的强度而不降低材料的塑性韧性;氮可以提高不锈钢的抗蠕变性，疲劳性，耐磨性和屈服强度。作为提高耐腐蚀性的元素，氮可以在孔中形成NH 4 +，产生的H +，抑制pH值，从而抑制点蚀和金属在孔中的溶解速率的发生，并改善局部腐蚀性能。 虽然整个市场进入了春季的旺季，政府也拟定扩大内需，但整个304产品市场依然没有出现预期内的需求量释放，并且之前304系列产品经过一段时间的小幅度上涨，商家的心态普遍处于谨慎状态。
氮在316L不锈钢管的作用除了代替部分贵重金属镍外，主要是在不损害钢的塑性和韧性的前提下，显著提高钢的强度。氮对316L不锈钢管的强化优势如图所示。目前关于氮的强化作用主要包括间隙固溶强化，晶界强化，析出强化。 可以看出氮和碳在钢中主要以间隙原子形式存在，但在不同的晶格中占据不同的位置。在体心立方晶格中占据四面体间隙位置，在面心立方晶格中占据八面体间隙位置。由于316L不锈钢管的晶格结构为面心立方晶格，因此氮和碳在奥氏体中主要存在于八面体间隙位置。 与碳相比氮原子半径虽然较小，但氮在316L不锈钢管的晶格中可以产生更大的晶格膨胀，使位错运动的阻力增大，强度增加。有研究表明，在300系列不锈钢管中加入0.1%的氮元素，奥氏体基体畸变应力增加3.3倍，室温强度提高约60MP~100MP。另一方面，氮原子对位错也有强烈的钉扎作用。这是由于氮原子与位错的结合焓较高；再者氮原子与位错之间也存在静电的相互作用，因为位错的核心由于缺少自由电子，而带正电荷，氮原子附近由于自由电子较多，带负电荷。这使得氮原子与位错之间发生静电吸引作用，强化效应增加。氮还可以使原子间电子交换的方向性降低，使电子在晶体结构内的分布更均匀，更利于氮的弥散强化。此外，由于电子交换方向性降低，原子键合在位错滑移过程中并未减弱或受到破坏，所以氮合金化后的316L不锈钢管仍具有较高的断裂韧性。
不锈钢管道焊前处理 焊前处理对于焊接质量有较为重要的影响。焊前处理主要包括不锈钢管道焊接部位表面处理和预热。 对于不锈钢管道焊接部位表面处理主要包括起鳞、磨损、铁锈、渣垢、油脂等，对此国内外不锈钢管道企业做法及标准要求基本一致，均要求对表面进行处理至显出金属光泽。 预热是长输管道在线焊接的一个关键环节，对于保证焊接接头质量具有至关重要的作用。据调研尽管有些国外公司在某些不预热的情况下也达到了理想的焊接效果，但这需要十分熟练的焊接工艺和技巧以及其他条件相配合的情况下才能实现，预热则会大大降低在线焊接难度。 鉴于此，国外不锈钢管道企业普遍在焊前进行预热。预热方法包括辐射加热、传导加热及感应加热。辐射加热是通过气焊把或者石英灯将部分热量以电磁辐射的方式传递到不锈钢管道表面，这种加热方式主要优势是低成本和便携，但是热效率是 的，并且不能连续加热，氧气燃料（氧和乙炔，氧和丙烷）气焊把的热效率高于空气燃料气焊把的热效率。传导加热通过加热装置与不锈钢管道表面紧密接触传递热量，加热装置主要包括带式加热器、电阻线圈等。这种加热的主要优势是容易靠近焊缝以保证焊接过程中预热温度的保持，该方法的加热具有连续性。感应加热通过感应加热线圈产生的涡流加热不锈钢管道表面，这是一种非常的方法，除了有传导加热的优点之外，它只对钢材或其他磁性材料加热，对不锈钢管道保护层等非磁性材料不加热，这就增加了焊工操作的舒适度。 通过比较可以看出，感应加热是有优势的预热方法。高强钢管道在线焊接均可采用上述三种方法，研究表明，感应加热是 一种能避免氢致开裂的预热方法，因此在实际应用中优先考虑使用感应加热方法。高强钢管道预热温度范围可根据焊接工艺评定进一步确定，预热温度限值为204℃~232℃，当温度超过315℃时，管线钢的屈服强度就会严重降低，会有烧穿的风险。
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