奧氏體不銹鋼焊接工藝要點及常見問題-wenkub
2022-11-03 08:01:32 本頁面
【正文】 獲得抗裂性高的純奧氏體組織，選用 WMn=6%~8%的焊接材料是一種行之有效且經(jīng)濟的解決方法。 3 等離子弧焊 等離子弧焊屬于惰性氣體保護的熔化焊方法，由于等離子弧能量集中、焊件加熱范圍小、焊接速度快、熱能利用率高及熱影響區(qū)窄等特點，對提高接頭的耐蝕性，改善接頭組織非常有利。 氬弧焊 氬弧焊是焊接奧氏體不銹鋼的理想方法，焊接過程中合金元素?zé)龘p很小，焊縫表面潔凈無渣，焊縫成形好。如不允許用利器劃傷鋼材表面，不允許隨意到處引弧等。當(dāng)板厚大于 10mm 時，應(yīng)盡量選用焊縫截面較小的 U 形坡口。從這一點看，其焊接性比體素體不銹鋼和馬氏體不銹鋼要好。 文章主要介紹奧氏體不銹鋼焊接的工藝要點， 分析了奧氏體不銹鋼在焊接時產(chǎn)生熱裂紋、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕開裂原因和防治措施。 關(guān)鍵詞： 奧氏體不銹鋼；焊接工藝；組織；腐蝕 1 前言 隨著科技的不斷進步和各項國防工業(yè)、生產(chǎn)工業(yè)的迅猛發(fā)展， 不銹鋼在航空、石油、化工和原子能等工業(yè)中得到日益廣泛的應(yīng)用 。但奧氏體不銹鋼焊接時也存在的一些問題：焊縫及熱影響區(qū)熱裂紋敏感性大；接頭 產(chǎn)生碳化鉻沉淀析出，耐蝕性下降；接頭中鐵素體含量高時，可能出現(xiàn) 475℃ 脆化或δ相脆化。 焊前清理 為 了保證焊接質(zhì)量，焊前應(yīng)將坡口兩側(cè) 20~30mm 范圍內(nèi)的焊件表面清理干凈，如有油污，可用丙酮或酒精等有機溶劑擦拭。 焊接方法選擇 奧氏體不銹鋼具有較好的焊接性，可以采用焊條電弧焊、埋弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護焊、等離子弧焊等進行焊接。此外，由于焊接熱輸入較低，特別適宜對過熱敏感的奧氏體不銹鋼的焊接。 焊接材料選擇 奧氏體不銹鋼焊接材料的選用原則，應(yīng)使焊縫金屬的合金成分與母材成分基本相同，并盡量降低焊縫金屬中碳含量和 S、 P 等雜質(zhì)的含量。 對在腐蝕介質(zhì)中工作的奧氏體不銹鋼，主要按腐蝕介質(zhì)和腐蝕性要求來選擇焊接材料，一般選用與母材成分相近或相同的焊接材料。多層焊時要避免道間溫度過高，一般應(yīng)冷卻到 100℃ 以下再焊下一層；否則接頭冷卻速度慢，將促使產(chǎn)生碳化鉻而造成耐晶間腐蝕性下降。 4 焊后熱處理 奧氏體不銹鋼焊接后，原則上不進行熱處理。 常用的酸洗方法有兩種：酸液酸洗。 酸膏酸洗。 3 奧氏體不銹鋼焊接常見問題 焊接熱裂紋 單相奧氏體不銹鋼焊接時，具有較高的熱裂紋敏感性，在焊縫及近縫區(qū)都有可能出現(xiàn)熱裂紋，最常見的是焊縫凝固裂紋，也可能在熱影響區(qū)（ HAZ）或多層焊道間金屬出現(xiàn)液化裂紋。 （ 2）組織。 從上述三個方面看，熱裂紋是奧氏體不銹鋼焊接時比較容易產(chǎn)生的一種缺陷，特別是含鉻較高的奧氏體不銹鋼更容易產(chǎn)生。 調(diào)整焊縫化學(xué)成分。常用鐵素體化的元素有鉻、鉬、釩等。 在焊縫金屬中加入少量的鈰、鋯、鉭等微量元素。 （ 2）工藝措施 焊接時應(yīng)盡量減小熔池過熱程度，以防止形成粗大的柱狀晶。 焊接接頭的晶間腐蝕 有些奧氏體不銹鋼的焊接接頭，在腐蝕介質(zhì)中工作一段時間后可能發(fā)生局部沿著晶界的腐蝕，一般稱此種腐蝕為晶間腐蝕， 0Cr18Ni9 不銹鋼晶間腐蝕如圖 3 所示。焊縫產(chǎn)生晶間腐蝕可有兩種情況：一種是焊態(tài)下已有 Cr23C6 析出，如多層焊縫的重復(fù)加熱區(qū)域；另一種為接頭在焊態(tài)下無貧鉻層，但焊后經(jīng)過敏化溫度區(qū)間，因而具有晶間腐蝕傾向。 （ 2）防止焊接接頭產(chǎn)生晶間腐蝕的措施 8 ①冶金措施 使焊縫金屬具有奧氏體 鐵素體雙相組織，其鐵素體的體積分數(shù)應(yīng)在 4%～ 12%范圍內(nèi)，不僅能提高焊縫金屬抗晶間腐蝕的能力和抗應(yīng)力腐蝕的能力，同時還能提高焊縫金屬抗熱裂紋的能力。這是由于鈦優(yōu)先地與全部的碳結(jié)合，消除了晶間的貧鉻地帶，從而改善了抗蝕性。 如上所述，為了使焊縫金屬中含有恰當(dāng)?shù)暮辖鹪胤N類和數(shù)量，只有從焊接材料著手，選擇滿足上述冶金因素條件的焊條、焊劑及焊絲，才能使焊縫金屬達到不產(chǎn)生晶間腐蝕的目的。 在操作上盡量采用窄焊縫，多道多層焊，并注意每焊完一道焊縫后要等焊接處冷卻至室溫再進行下一道焊縫的焊接。
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