复合钢管中镍基合金喷焊层对焊缝裂纹敏感性的影响
在石油系统及其他腐蚀环境恶劣情况下，传统的涂层防护方法是有机涂层防护，但是有机涂层存在易老化、不耐高温等缺点，利用火焰喷熔玻璃釉料在管道内外壁上制备玻璃涂层的防腐工艺是目前一项新技术，防腐效果相当好。但是焊接时玻璃釉层由于脆性大、塑韧性差，焊缝附近的玻璃釉层会在焊接热循环的作用下出现脱落、开裂等缺陷。就失去了防护作用。石油大学(华东)曾提出“一种取代金属焊后防腐处理的焊接方法”(详细情况请参阅该项专利，专利申请号97106107)。即，先在碳管道上喷焊一层镍基合金，采用THL焊条焊接带镍基合金喷焊层的碳钢管道，这相当于复合钢板的焊接。焊接时要求THL焊缝金属和喷焊层连成一体构成对整个碳钢管道的防护层，如图1所示。这样，镍基合金喷焊层会部分重熔与焊缝金属混合。其中的各种成分(Ni，B，Si等)将会分布到焊缝中使焊缝的组织性能发生变化。本论文采用模拟实际焊接情况，研究了镍基合金喷焊层的厚度对焊缝热裂纹敏感性的影响。为完善此工艺、解决油田管道焊接接头防护问题打下了基础。
1、试验方法与材料
1.1试样的制备
实验材料为Q235钢板，供货状态为热轧，试块下料采用剪板机剪切，坡口的加工为铣削加工。试件试验前对待用面进行砂轮打磨除锈处理。
1.2制备喷焊层
先将试块坡口背面离板边约20 mm范围内的锈蚀用电动砂轮打磨干净。再采用氧-乙1炔火焰喷焊的方法制备一层镍基合金层。喷焊层原始粉末成分见表2。喷焊层的范围如图2中的阴影部分所示，喷焊在室外操作，喷焊工具为喷枪，工艺参数如下:氧气压力为0.5MPa，乙1炔压力为0.05 MPa，喷焊距离为100mm±20mm。所得的喷焊层厚度为3个级别:0. 3～0.5 mm，0.6～0. 8 mm，1.0 mm以上。喷焊前，烘干喷焊粉末，烘干温度100℃，烘干时间5 h，采用CGT-10型覆层测厚仪测量喷焊层的厚度，并用手持电动砂轮磨光机进行校正。
1.3焊接材料
焊条选用THL型奥氏体不锈钢耐蚀焊条，焊条直径为3.2mm，试验之前，焊条进行烘干处理，烘干温度350℃，烘干时间5h。
1.4试样的焊接
因为喷瓷管道的焊接接头要承受较大的拘束应力，为了接近实际情况，该实验采用模拟小铁研实验的焊接方式，两边焊接拘束焊缝，中间焊接试验焊缝。制备了喷焊层的试样经过处理后进行焊接。焊前处理主要包括:坡口的打磨清洁，试样两端拘束焊缝部位坡口背面的打磨清洁。试样的焊接采用交流电焊机手工焊接。
先焊接两端的拘束焊缝，拘束焊缝选用J507焊条。要求拘束焊缝冷却之后焊缝间隙为3.0mm以内，并且通过反变形处理使两试块基本在同一平面内。待拘束焊缝冷却之后焊接中间的试验焊缝。要求中间试验焊缝焊完时用完一根焊条。试验焊缝焊接工艺参数为:焊接电流为100A，焊接速度为5mm/s。待试样焊接完成后，采用国标中规定的小铁研试样评定标准进行评定。
2、试验结果与分析
试验焊缝裂纹有的是焊接过程中发生，有的在焊后短时间内出现，裂纹断面有氧化的彩色，由此可判断裂纹属于热裂纹。从上面的试验结果可以看出，喷焊层厚度在0.3～0.5mm时裂纹率为都0，厚度在0.6～0.8mm时，裂纹率有所增加，当厚度在1.0mm以上时，裂纹率则明显高于前两者。这表明喷焊层对奥氏体不锈钢焊缝的裂纹敏感性有明显的影响，随着喷焊层厚度的增加，即焊接过程中熔入奥氏体不锈钢焊缝的喷焊层合金元素的增加，即焊缝的热裂纹敏感性增加。
镍基合金粉末的分类
(1)镍-铬系合金热喷涂粉末：该种热喷涂粉末的种类较多，例如镍-铬耐热合金，它是在镍中加入20%的铬制成的。镍-铬耐热合金在高温下几乎不氧化，是典型的耐热、耐蚀和耐高温氧化的涂层材料。涂层致密，与基体金属的粘结性能良好，是陶瓷、软金属等材料的涂层与基体的极好的过渡层材料，既能增加基体防高温气体侵蚀的能力，又能改善涂层与基体材料的粘结强度。
(2)镍-铬-铁系合金热喷涂粉末：此类热喷涂粉末是在镍-铬中加入适当的铁，其耐高温氧化性能比镍-铬系合金稍差一些，其他性能基本上与镍-铬系合金接近，突出的有点是价格比较便宜，因此可用作耐蚀工件的修补，也可做过渡层热喷涂粉末用。
(3)镍-铬-硼系合金热喷涂粉末：此系合金由于含有硼、铬和碳等元素，硬度比较高，韧性也适中，用喷涂后，其涂层耐磨、耐蚀、耐热性较好，可用于轴类、活塞等的防腐修复。
(4)镍-铝合金热喷涂粉末：镍-铝合金热喷涂粉末常用来打底层，它的每个微粒都是由微细的镍粉和铝粉组成。当喷涂时，热喷涂粉末通过火焰被加热到600摄氏度以上，镍和铝之间产生强烈的化学反应，生成金属间化合物，并放出大量的热，同时，部分铝还会氧化，产生更多的热量。在此高温下，镍可扩散到基材金属中去，可以使涂层的结合强度显著提高。镍-铝复合热喷涂粉末的另一显著特点是喷涂之后形成的涂层表面粗糙，因此提供了一个连接其他喷涂材料的理想表面。镍-铝复合热喷涂粉末的膨胀系数与大多数钢材的膨胀系数接近，因此也是一种理想的中间涂层材料。
钢铁市场幸福中有隐忧
随着供给侧改革的推进，去年以来，钢材价格大幅上涨，钢企逐渐扭亏为盈。在此背景下，部分市场人士对未来几年的国内钢铁市场十分看好。3月22日，在中期协与中钢协联合于唐山举办的钢铁市场形势分析座谈会上，不少与会代表认为，需警惕钢铁市场政策、库存、出口等方面的风险，不可盲目乐观。
南华期1货研发总监王铁山在会上表示，国内钢铁市场幸福中有隐忧，主要表现为四个分化。一是原料与钢材价格的分化。焦煤、焦炭价格2016年涨幅超过200%，远高于钢价涨幅。对钢厂来说，钢材涨价赶不上成本上升，去年并未从根本上摆脱效益低下的局面。二是螺纹钢与热轧卷板价格走势分化。春节过后，京津市场螺纹钢上涨800元/吨以上，上海地区螺纹钢价格上涨600元/吨以上，但热卷价格下跌，两品种主力合约价差超过500元/吨。三是期1货、现货走势分化。这在不少品种上均有表现，给现货企业套保带来不便。四是同一品种远近合约强弱分化。目前螺纹钢1705合约与1710合约价差超过200元/吨。
据了解，看多钢价的市场人士主要是基于供给侧改革和6月底前全1面取缔“地条钢”。不过，中钢协相关人士认为，从近几年螺纹钢产量趋势来看，全1面淘汰“地条钢”，长期而言不会影响市场供应，长流程钢厂和电炉厂通过提高开工率足以填补供应缺口。即使出现供应不足，也是阶段性和区域性的。
该人士认为，综合考虑各地区“地条钢”产能、螺纹钢产量、出口情况、达到峰值产量的时间、物流半径等因素，后期应重点关注江苏、河北、广西、四川、湖北、辽宁、广东、河南等省区的螺纹钢市场。
“目前螺纹钢市场利好因素占主导，在需求带动及环保因素刺激下，近期螺纹钢价格将延续上涨走势。”不过，上述人士提醒，随着供给侧改革深入推进，在利润的驱动下，一些钢厂加大生产力度，市场供应逐渐增加，螺纹钢价格有回落风险。
对于因房地产销售数据向好而看多钢价的观点，中钢协相关负责人认为，分析房地产数据，新开工面积更有意义，因为房地产用钢最多的是地基部分，地上部分用钢与之不在一个量级，今年前两个月房地产新开工面积远没有销售面积那么乐观。“除了注意地上与地下用钢的区别，商业用地和住宅用地用钢差别也较大，应具体分析。”
该负责人提醒，不可对钢铁市场盲目乐观，需警惕相关风险特别是来自产业的风险，如库存风险。春节期间累积了大量库存，在目
