奧氏體不鏽鋼的焊接工藝要點

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奧氏體不鏽鋼的焊接工藝要點簡介
    奧氏體不鏽鋼的焊接工藝要點 正確選擇焊接材料 根據奧氏體不鏽鋼焊接的主要問題、無論手工電弧焊、埋弧焊熔化極或非熔化極氬弧焊接時,都必須首先從焊接材料(主……
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奧氏體不鏽鋼的焊接工藝要點

正確選擇焊接材料 根據奧氏體不鏽鋼焊接的主要問題、無論手工電弧焊、埋弧焊熔化極或非熔化極氬弧焊接時,都必須首先從焊接材料(主要焊條、焊絲)選擇上盡量消除或減弱下述三方面問題的影響:

(1)選用超低碳焊絲(焊條)因為焊縫含碳量越高,晶間腐蝕傾向越大,所以盡量降低焊縫金屬的含碳量,是提高焊縫耐晶間腐蝕能力的一個途徑。由於在奧氏體中溶解的碳小於等於0.03%時不會析出碳化鉻,所以一般把焊絲中含碳量小於等於0.04%,定為超低碳的標準。採用超低碳焊絲,因碳化鉻析出引起的貧鉻問題得到了控制,自然就提高了焊縫抗晶間腐蝕的能力。

(2)在焊絲(焊條)中加穩定化元素 由於鈦(Ti)、鈮(Nb)等親碳能力強,因而在、焊絲中添加這些元素后,在450~850℃加熱時,奧氏體不鏽鋼中的碳,將優先與鈦、鈮形成化合物,避免了碳與鉻形成化合物而引起晶界處奧氏體局部貧鉻問題,從而保證了焊縫貧晶間腐蝕能力。

鈦加入量與含碳量有關,一般應符合Ti/(C一0.02)>8.5~9.5的關係。

(3)使焊縫獲得雙相組織 獲得雙相組織的方法:合金元素對金屬組織的影響可分兩大類:一類是奧氏體促進元素,如鎳、氮、銅、鈷、碳、錳等;另一類是鐵素體促進元素,如鉻、鉬、釩、硅、鈦、鈮等。因而在奧氏體不鏽鋼焊材中加入適量鐵素體促進元素,可獲得奧氏體十鐵素體雙相組織。

雙相組織的作用:

1)提高焊縫耐晶間腐蝕能力 單相奧氏體組織的焊縫金屬,具有發達的柱狀晶特徵,一旦出現貧鉻層,可以貫穿於晶粒之間,而構成腐蝕介質集中的腐蝕通道,因而具有較大的晶間腐蝕傾向。若焊絲中添加一些鐵素體形成元素,則獲得奧氏體十鐵素體雙相組織,使柱狀樹枝晶被打散,對腐蝕介質不能形成集中的腐蝕通道,大大減弱了晶間腐蝕傾向。

2)提高焊縫抗熱裂能力少量的鐵素體可以細化晶粒,打亂柱狀晶體的方向和防止雜質的聚集。另外,鐵素體還可以比奧氏體溶解更多的雜質、從而可以減少偏析:這些都對抗熱裂能力有利。但必須注意穩定的單相奧氏體鋼,如Cr25Ni20、Crl5Ni35鋼等,不能採用雙相組織來防止熱裂紋,因為這種雙相組織在高溫(>650℃)會析出σ相,使焊縫脆化。對於這類鋼,防止熱裂紋的措施,一是適當提高含碳量,使焊縫中形成一定數量的穩定的一次碳化物。由於這種碳化物組成的共晶體,熔點低流動性好,在焊縫結晶過程中彌散分佈、可以細化奧氏體晶粒,並在晶間薄層被拉斷的瞬間填充進去,因而可防止形成熱裂紋。二是降低焊縫含硅量、適當增加錳、鉬含量。

3)控制鉻鎳比 為了獲得穩定的雙向組織,希望焊縫中的鉻、鎳之比=2.2~2.3通常應將鐵素體含量控制在5%以內,一方面可大大提高奧氏體不鏽鋼(主要是18—8型)的耐晶間腐蝕和抗熱裂紋能力,另方面可有效地抑制σ相的生成。

(4)控制硫、磷含量選用硫、磷含量低的焊接材料,嚴格控制焊縫中硫、磷含量不應高出母材的硫、磷含量。
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