馬氏體不銹鋼的焊接 1.馬氏體不銹鋼的焊接特點高碳馬氏體不銹鋼在空冷條件下淬硬傾向很大。此類焊縫及焊接熱影響區(qū)的組織通常為硬而脆的高碳馬氏體,含碳量越高,這種淬硬傾向越大。當焊接接頭的拘束度較大或氫含量較高時,很容易導致冷裂紋的產(chǎn)生。為了避免裂紋,改善焊接接頭力學性能,應采取預熱、后熱、焊后立即高溫回火等措施。
低碳馬氏體不銹鋼具有良好的焊接性。
2.馬氏體不銹鋼的焊接工藝要點
此類不銹鋼當采用同材質(zhì)焊條進行焊接時,應選用低氫或超低氫型焊條,須經(jīng)高溫烘干處理。
(1)預熱和后熱:預熱溫度一般為100~350攝氏度,當w(C)小于0.05%時,預熱溫度為100~150攝氏度,當w(C)為0.05~0.15%時,預熱溫度為200~250攝氏度;當w(C)大于0.15%時,預熱溫度為300~350攝氏度。為進一步防止氫致裂紋,對于含碳量較高或拘束度大的焊接接頭,在后熱處理前還應采取必要的后熱措施。
(2)焊后熱處理:Cr13型馬氏體不銹鋼焊接接頭通常需要進行焊后熱處理,其目的在于降低焊縫熱影響區(qū)的硬度,改善接頭的塑性和韌性,消除或降低焊接殘余應力,焊后處理有回火和完全退火。
鐵素體不銹鋼的焊接
1.鐵素體不銹鋼的焊接特點
鐵素體不銹鋼通常分為普通鐵素體不銹鋼和超純鐵素體不銹鋼;鐵素體不銹鋼焊接時應注意的主要問題是焊接接頭的脆性問題,即焊接熱影響區(qū)的脆化,包括熔合區(qū)附近熱影響區(qū)的晶粒長大而引起的韌性下降,475攝氏度脆化,σ相析出脆化。主要包括以下幾點:過熱區(qū)脆化、475攝氏度脆化、σ相脆化以及焊接裂紋。
2.鐵素體不銹鋼的焊接工藝要點
普通鐵素體不銹鋼焊接時應該注意以下幾點:
(1)焊前將焊件預熱到150攝氏度以上,層間溫度保持不低于預熱溫度,注意控制層間溫度不可過高,以防止高溫脆化和475攝氏度脆化。
(2)采用小的熱輸入、窄焊道焊接技術(shù),防止在450攝氏度以上停留時間長。
(3)焊后進行750~800攝氏度退火處理,使碳化物球化,鉻分布均勻,可恢復耐蝕性和改善接頭的塑性。退火后快冷,防止σ相析出和475攝氏度脆化。
(4)采用奧氏體不銹鋼焊條焊接,焊前不必預熱,焊后不可作熱處理。
鐵素體不銹鋼的焊接材料,原則上應選用合金含量與母材相近的焊條或焊絲,以保證焊接接頭的均質(zhì)性,只有在焊前無法預熱,焊后難于熱處理的情況下,才選用合金成分較高的奧氏體不銹鋼焊接材料。采用奧氏體不銹鋼焊接材料有利于提高焊接接頭的塑性、韌性,但對于不含穩(wěn)定化元素的鐵素體不銹鋼,熱影響區(qū)的敏化難以消除。Cr25~Cr30鐵素體不銹鋼,常用的奧氏體不銹鋼焊接材料是Cr25~Ni13型。Cr16~Cr18鐵素體不銹鋼,常用的奧氏體不銹鋼焊接材料是Cr19~Ni10型、Cr18~Ni12Mo型。
鐵素體-奧氏體雙相不銹鋼的焊接
1.鐵素體-奧氏體雙相不銹鋼的焊接特點
這類不銹鋼的焊接性良好,在一般的拘束條件下,焊縫金屬的熱裂紋敏感性小,但當拘束度較大和焊縫金屬中含氫量較高時,會導致焊接氫致裂紋傾向,因此在選擇焊接材料和焊接過程中應控制氫的來源,防止產(chǎn)生氫致裂紋。
2.鐵素體-奧氏體雙相不銹鋼的焊接工藝要點
(1)Cr18型雙相不銹鋼:這類鋼焊接性好,焊接熱裂紋和冷裂紋的敏感性小,接頭脆化傾向小,因此,焊前無需預熱,焊后也無需熱處理。
此類鋼焊接時,若接頭的局速度較大,需嚴格控制氫的含量,防止產(chǎn)生氫致裂紋。對于薄板、薄壁管的封底焊接,宜采用鎢極氬弧焊,并控制焊接熱輸入;對于中厚板封底焊以外的焊接,可采用焊條電弧焊、氣體保護焊和埋弧焊。
(2)Cr23無Mo型不銹鋼:其與Cr18型雙相鋼一樣焊接性良好,焊接熱裂紋和冷裂紋的敏感性小,接頭脆化傾向小,因此,焊前無需預熱,焊后也無需熱處理。焊接時為獲得良好的相比例及防治各種脆化相析出,應控制焊接熱輸入在10~25kJ/cm的范圍內(nèi),層間溫度不超過150攝氏度。
(3)Cr22型不銹鋼:焊接性良好,焊接熱裂紋和冷裂紋的敏感性小,接頭脆化傾向小,因此,焊前無需預熱,焊后也無需熱處理。當焊接材料選擇合適、焊接熱輸入控制在10~25kJ/cm、層間溫度不超過150攝氏度時,焊接接頭具有良好的綜合性能。對于這類鋼的焊接,應嚴格控制焊材及焊接過程中的氫來源,防止氫致裂紋。
(4)Cr25型不銹鋼:具有良好的焊接性。但要控制熱輸入,一般控制在10~25kJ/cm、層間溫度不超過150攝氏度以防止焊接接頭塑性、韌性及耐腐蝕性能大幅度降低。此類鋼優(yōu)先選用Cr25-Ni9-Mo4型超低碳雙相不銹鋼焊接材料。當焊接接頭耐蝕性有更高要求時,可選用不含Nb的高Mo型鎳基合金焊接材料。另外要控氫,以防止氫致裂紋。
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