不銹鋼焊接ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-01 18:32 本頁面
【文章內容簡介】 8 Nb，以及超低碳 188鋼敏華區(qū)晶間腐蝕傾向小， 應采用快速過程，減小處于敏化加熱時間， ⑵防止焊接接頭產(chǎn)生晶間腐蝕的措施 ①冶金措施 降低母材和焊縫中的碳含量 市鋼中碳含量（ C≤% ～ %）低于在 γ 相中的溶解度，減少 Cr23C6 型碳化物的析出。 添加 Nb、 Ti等穩(wěn)定化的元素，該改變碳化物類型 Nb、 Ti等元素與碳親和力大，結合形成 NbC、 TiC,從而減少碳與鉻的結合，避免了貧鉻曾的產(chǎn)生； 焊后進行固熔處理 使析出的 Cr23C6 重新溶于奧氏體中， 使焊縫金屬具有奧氏體一鐵素體雙相 γ +δ組織，其鐵素體的體積分數(shù)應超過 4％～ 12％。在此范圍內，一方面可打擾單一 γ 柱狀晶的方向性，不止形成連續(xù)的貧鉻層，另一方面 δ 相富 Cr，可以減少貧鉻。不僅能提高焊縫金屬抗晶間腐蝕的能力和抗應力腐蝕的能力， ②工藝措施 選合適的焊法， 即熱輸人最小，盡量縮短在敏化溫度區(qū)間段的停留時間。 焊接參數(shù)： 在保證質量的前提下，采用小的焊接電流、最快的焊接速度。 操作方面 盡量用窄焊縫、多道多層焊，每一道焊縫或每一層焊縫焊后，要等焊接處冷卻至室溫再進行下一道或下一層的焊接；施焊中，不允許焊材在熔池中擺動， 強制焊接區(qū)的快速冷卻。 進行固溶處理或穩(wěn)定化處理。固溶處理是把鋼加熱到單一奧氏體區(qū)（ 1050一 1150℃ ），得到成分均勻的單相奧氏體組織，然后快冷，使高溫過飽和固溶體組織狀態(tài)保持到室溫。 刀狀腐蝕產(chǎn)生的原因 刀狀腐蝕簡稱刀蝕，它是焊接接頭中特有的一種晶間腐蝕，只發(fā)生在含有 Ti、 Nb等穩(wěn)定化元素的奧氏體不銹鋼焊接接頭中。腐蝕部位沿熔合線發(fā)展，處于 HAZ的過熱區(qū)，由于區(qū)域很窄（電弧焊一般為 ），形狀有如刀削切口，故稱為刀狀腐蝕。 刀蝕產(chǎn)生的原因 也與 Cr23C6沉淀造成貧鉻層有關。含有穩(wěn)定劑的奧氏體鋼，大部分碳與 Ti、 Nb形成 TiC. NbC.焊接時在超過 1200℃ 的過熱區(qū)，鈦和鈮的碳化物溶入 A中。由于碳的擴散強，故溶解的碳能迅速向晶界處遷移，冷卻后偏聚在晶界附近形成過飽和狀態(tài)，而鈦和鈮則因擴散能力低而留于晶內。如果焊接接頭在敏化溫度區(qū)間再次加熱時，過飽和的碳將在奧氏體晶界以 Cr23C6形式析出，而 Ti. Nb由于在奧比體相里的擴散速度非常慢，很難遷移到晶界與碳再次結合，這樣 Ti、 Nb就失去了穩(wěn)定化元素的作用，使晶界形成貧鉻層，在腐蝕介質的作用下就會產(chǎn)生刀狀腐蝕。 ⑵防止刀狀腐蝕的措施 ①降低母材的含碳量。這是防止刀狀腐蝕的有效措施，超低碳奧氏體不銹鋼焊接接頭不會產(chǎn)生刀狀腐蝕。 ②采用合理的焊接工藝。在保證焊縫質量的前提下，盡量選擇較小的熱輸入，以減小過熱區(qū)在高溫的停留時間，并注意避免在焊接過程中產(chǎn)生 “ 中溫敏化 ” 的效果； （二）應力腐蝕開裂 (SCC） 應力腐蝕開裂是在拉應力和特定腐蝕介質共同作用下而發(fā)生的一種破壞形式，隨著拉應力的加大，發(fā)生破壞的時間縮短，當拉應力減小時，腐蝕量也隨之減小，并且不發(fā)生破壞。 奧氏體不銹鋼由于導熱性差、線脹系數(shù)大、屈服強度低，焊接時很容易變形，當焊接變形受到限制時，焊接接頭中必然會殘留較大的焊接殘余拉應力，加速腐蝕介質的作用。因此，奧氏體不銹鋼焊接接頭容易出現(xiàn)應力腐蝕開裂， 裂紋均發(fā)生在焊縫表面上，裂紋多平行且近似垂直焊接方向，裂紋細長并折曲，常常貫穿有黑色點蝕的部位。從表面開始向內部擴展，點蝕往往是裂紋的根源，裂紋通常表現(xiàn)為穿晶擴展，裂紋尖端常出現(xiàn)分枝，裂紋整體為樹枝狀。嚴重的裂紋可穿過熔合線進人熱影響區(qū)。 應力腐蝕開裂的表面特征是 2．防止應力腐蝕開裂的措施 ⑴合理地設計接頭，避免腐蝕介質在焊接接頭部位聚集，降低或消除焊接接頭應力集中。 ⑵消除或降低接頭的殘余應力。焊后消除應力處理，加熱溫度在 850 – 900℃ 之間才可得到比較理想的消除應力效果；采用機械方法，如表面拋光、噴丸和錘擊，造成表面產(chǎn)生壓應力；結構設計時要盡量采用對接接頭，避免十字交叉焊縫，單 V形坡口改用雙 Y形坡口。 ⑶正確選用材料。根據(jù)介質的特性選用對應力腐蝕開裂敏感性低的材料，一是母材的選用，二是焊接材料的選用。 單相奧氏體型不銹鋼焊接時，具有較高的熱裂紋敏感性。在焊縫和近縫區(qū)都有可能出現(xiàn)熱裂紋，這是最常見的焊縫凝固裂紋，也可能在 HAZ或多層焊層間金屬出現(xiàn)液化裂紋。從裂紋的物理本質上講，有凝固裂紋、液化裂紋和高溫低塑性裂紋等。 （三）焊接熱裂紋 1． 焊接接頭產(chǎn)生熱裂紋的原因 奧氏體型不銹鋼具有較大的熱裂紋敏感性，主要取決于鋼的化學成分、組織和性能特點。 ⑴ A不銹鋼中的合金較多，尤其是含有一定數(shù)量的鎳，它易于硫、磷等雜質形成低熔點共晶，如 NiS， NiP共晶熔點為 645℃ 和 880℃ ，比 FeS、 FeP共晶的熔點更低，危害性也更大
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