無錫不銹鋼板廠家無錫漢能不銹鋼2020年4月26日訊 奧氏體不銹鋼在焊接特點：焊接過程中的彈、塑性應(yīng)力和應(yīng)變量很大,，卻極少出現(xiàn)冷裂紋,。焊接接頭不存在淬火硬化區(qū)及晶粒粗大化，故焊縫抗拉強度較高,。奧氏體不銹鋼焊接主要問題：焊接變形較大,；因其晶界特性和對某些微量雜質(zhì)（S、P）敏感,，易產(chǎn)生熱裂紋,。
01、碳化鉻的形成,，降低焊接接頭抗晶間腐蝕能力。晶間腐蝕:根據(jù)貧鉻理論,焊縫和熱影響區(qū)在加熱到450-850℃敏化溫度區(qū)時在晶界上析出碳化鉻,造成貧鉻的晶界,不足以抵抗腐蝕的程度,。（1）針對焊縫晶間腐蝕和目材上敏化溫度區(qū)腐蝕,，可采用下列措施加以限制：a．減少母材及焊縫的含碳量，母材中添加穩(wěn)定化元素Ti,、Nb等元素使之優(yōu)先形成MC,，以避免Cr23C6形成。b．使焊縫形成奧氏體加少量鐵素體的雙相組織,。焊縫中存在一定數(shù)量的鐵素體時,，可細化晶粒，增加晶粒面積,，使晶界單位面積上的碳化鉻析出量減少,。鉻在鐵素體中溶解度較大，Cr23C6優(yōu)先在鐵素體中形成,，而不致使奧氏體晶界貧鉻,；散步在奧氏體之間的鐵素體，可防止腐蝕沿晶界向內(nèi)部擴散,。c．控制在敏化溫度區(qū)間的停留時間,。調(diào)整焊接熱循環(huán)，盡可能縮短600～1000℃的停留時間,，可選擇能量密度高的焊接方法（如等離子氬弧焊）,，選用較小的焊接線能量,，焊縫背面通氬氣或采用銅墊增加焊接接頭的冷卻速度，減少起弧,、收弧次數(shù)以避免重復(fù)加熱,，多層焊時與腐蝕介質(zhì)的接觸面盡可能最后施焊等。d．焊后進行固溶處理或穩(wěn)定化退火（850～900℃）保溫后空冷,，以使碳化物充分析出,，并使鉻加速擴散 ）。
（2）,、焊接接頭的刀狀腐蝕,，為此，可采取如下預(yù)防措施：由于碳的擴散能力較強,，在冷卻過程中將偏聚在晶界形成過飽和狀態(tài),，而Ti、Nb則因擴散能力低而留于晶體內(nèi),。當(dāng)焊接接頭在敏化溫度區(qū)間再次加熱時,，過飽和碳將在晶間以Cr23C6形式析出。a．降低含碳量,。對于含有穩(wěn)定化元素的不銹鋼,，含碳量不應(yīng)超過0.06％。b．采用合理的焊接工藝,。選擇較小的焊接線能量,，以減少過熱區(qū)在高溫停留時間，注意避免在焊接過程中產(chǎn)生“中溫敏化”效果,。雙面焊時,，與腐蝕介質(zhì)接觸的焊縫應(yīng)最后施焊（這是大直徑厚壁焊管內(nèi)焊在外焊之后進行的原因所在），如不能實施則應(yīng)調(diào)整焊接規(guī)范及焊縫形狀,，盡量避免與腐蝕介質(zhì)接觸的過熱區(qū)再次受到敏化加熱,。c．焊后熱處理。焊后進行固溶或穩(wěn)定化處理,。可采用下列措施防止應(yīng)力腐蝕開裂的發(fā)生：a．正確選擇材料及合理調(diào)整焊縫成分。高純鉻-鎳奧氏體不銹鋼,、高硅鉻-鎳奧氏體不銹鋼,、鐵素體-奧氏體不銹鋼、高鉻鐵素體不銹鋼等具有較好的抗應(yīng)力腐蝕性能,，焊縫金屬為奧氏體-鐵素體雙相鋼組織時抗應(yīng)力腐蝕性良好,。b．消除或減小殘余應(yīng)力。進行焊后消除應(yīng)力熱處理，采用拋光,、噴丸和錘擊等機械方法降低表面殘余應(yīng)力,。c．合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計。以避免產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中,。
03,、焊接熱裂紋（焊縫結(jié)晶裂紋、熱影響區(qū)液化裂紋）
熱裂紋敏感性主要取決于材料的化學(xué)成分,、組織與性能,。Ni易與S、P等雜質(zhì)形成低熔點化合物或共晶,，硼,、硅等的偏析，將促使產(chǎn)生熱裂紋,。焊縫易形成方向性強的粗大柱狀晶組織,，有利于有害雜質(zhì)和元素的偏析。從而促使形成連續(xù)的晶間液膜,，提高了熱裂紋的敏感性,。若焊接不均勻加熱，則易形成較大的拉應(yīng)力,，促進焊接熱裂紋的產(chǎn)生,。a．嚴(yán)格控制有害雜質(zhì)S、P的含量,。b．調(diào)整焊縫金屬的組織,。雙相組織焊縫具有良好的抗裂性能，焊縫中的δ相可細化晶粒,，消除單相奧氏體的方向性，減少有害雜質(zhì)在晶界的偏析,，且δ相能溶解較多的S,、c．調(diào)整焊縫金屬合金成分。在單相奧氏體鋼中適當(dāng)增加Mn,、C,、N的含量，加入少量的鈰,、鎬,、鉭等微量元素（可細化焊縫組織、凈化晶界），可減少熱裂紋敏感性,。d．工藝措施,。盡量減小熔池過熱，以防止形成粗大的柱狀晶,，采用小線能量及小截面焊道,。例如25-20型奧氏體鋼易出現(xiàn)液化裂紋?？赏ㄟ^嚴(yán)格限制母材的雜質(zhì)含量及晶粒度,，采用高能量密度的焊接方法、小線能量和提高接頭的冷卻速度等措施,。
熱強鋼應(yīng)保證焊接接頭的塑性，防止高溫脆化,；低溫用鋼要求具有良好的低溫韌性,，防止焊接接頭發(fā)生低溫脆斷。
因?qū)崧实?、膨脹系?shù)大，故焊接變形較大,，可采用夾具防止變形,。奧氏體不銹鋼的焊接方法和焊接材料的選擇:奧氏體不銹鋼可用鎢極氬弧焊（TIG）、熔化極氬弧焊（MIG）,、等離子氬弧焊（PAW）及埋弧焊（SAW）等方法進行焊接,。奧氏體不銹鋼因其熔點低、導(dǎo)熱系數(shù)小,、電阻系數(shù)大,，故焊接電流較小。應(yīng)采用窄焊縫,、窄焊道,，減少高溫停留時間，防止碳化物析出,，減少焊縫收縮應(yīng)力,，降低熱裂紋敏感性。焊材成分尤其是Cr,、Ni合金元素要高于母材,。采用含有少量（4～12％）鐵素體的焊接材料，以保證焊縫良好的抗裂（冷裂,、熱裂,、應(yīng)力腐蝕開裂）性能,。焊縫中不允許或不可能存在鐵素體相時，焊材應(yīng)選用含Mo,、Mn等合金元素的焊接材料,。焊材中的C、S,、P,、Si、Nb應(yīng)盡可能低,，Nb在純奧氏體焊縫中會引起凝固裂紋,，但焊縫中有少量鐵素體可有效避免。焊后需進行穩(wěn)定化或消除應(yīng)力處理的焊接結(jié)構(gòu),，通常選用含Nb的焊接材料,。埋弧焊用于焊接中板，Cr,、Ni的燒損可通過焊劑和焊絲中合金元素的過渡得到補充,；由于熔深大，應(yīng)注意防止焊縫中心區(qū)熱裂紋的產(chǎn)生和熱影響區(qū)耐腐蝕性的降低,。應(yīng)注意選擇較細的焊絲和較小的焊接線能量,，焊絲需低Si、S,、P,。耐熱不銹鋼焊縫中鐵素體含量應(yīng)不大于5％。Cr,、Ni含量大于20％的奧氏體不銹鋼,，需選用高Mn（6～8％）焊絲，焊劑選用堿性或中性焊劑,，以防止向焊縫中增Si,，以提高其抗裂性能。奧氏體不銹鋼專用焊劑增Si極少,，可向焊縫過渡合金,，補償合金元素的燒損，以滿足焊縫性能和化學(xué)成分的要求,。
