無錫不銹鋼板廠家無錫漢能不銹鋼2020年6月11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(qiáng)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(xì)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(kuò)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(jìn)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(kuò)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(kuò)散能力較強(qiáng)，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(kuò)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行焊后消除應(yīng)力熱處理,，采用拋光、噴丸和錘擊等機(jī)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(qiáng)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(jìn)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(xì)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(xì)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,。可通過嚴(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(qiáng)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(jìn)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(jìn)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(bǔ)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(xì)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M(jìn)n（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(bǔ)償合金元素的燒損,，以滿足焊縫性能和化學(xué)成分的要求。
