材料焊接性之不銹鋼及耐熱鋼的焊接(編輯修改稿)
2025-01-18 21:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 趾處的應力腐蝕裂紋 10應力腐蝕開裂 167。 1）腐蝕介質的影響 腐蝕介質與材料組合上的選擇性，在此特定組合之外不會產(chǎn)生應力腐蝕。167。 2）焊接應力的作用 應力腐蝕開裂是應力和腐蝕介質共同作用的結果。由于低熱導率及高熱膨脹系數(shù)，不銹鋼焊后常常產(chǎn)生較大的殘余應力。167。 合金元素的作用 在晶界上的合金元素偏析引起合金晶間開裂是應力腐蝕的主要因素之一。三個條件： 環(huán)境 選擇性的腐蝕介質 拉應力點蝕 奧氏體鋼焊接接頭有點蝕傾向，點蝕指數(shù) PI越小的鋼，點蝕傾向越大。 易產(chǎn)生部位：焊縫中的不完全混合區(qū) 焊接材料選擇不當時，焊縫中心部位也會有點蝕產(chǎn)生，主要原因：耐點蝕成分 Cr與 Mo的偏析。 TIG自熔焊易形成點蝕，甚至填送同質焊絲時也是如此，仍不如母材。為提高耐點蝕性能：一方面須減少 Cr、 Mo的偏析；一方面采用較母材更高 Cr、 Mo含量的所謂 “ 超合金化 ” 焊接材料（ Overalloyed Filler Metal）。提高 Ni含量，晶軸中 Cr、 Mo的負偏析顯著減少。凝固模式對熱裂紋的影響凝固裂紋最易產(chǎn)生于單相奧氏體（ γ）組織的焊縫中，如果為 γ＋ δ雙相組織，則不易于產(chǎn)生凝固裂紋。所謂凝固模式，首先是指以何種初生相（ γ或 δ）開始結晶進行凝固過程，其次是指以何種相完成凝固過程。可有四種凝固模式： F AF FA A奧氏體鋼焊接熱裂紋的原因：，較大拉應力織，有利于有害雜質偏析，易溶共晶多熱裂紋化學成分對熱裂紋的影響任何鋼種都是一個復雜的合金系統(tǒng)，某一元素單獨作用和其他元素共存時發(fā)生的作用，往往不盡相同，甚至可能相反。 Mn S P Si Nb Ti C B焊接工藝對熱裂紋的影響有一定影響圖 413 凝固模式對熱裂紋的影響圖 414 FeCrNi三元合金一個 70%Fe的偽二元相圖圖 417 熱裂傾向關鍵是 Creq/Nieq比值，而并非室溫 δ相數(shù)量。188系列奧氏體鋼，因 Creq/Nieq處于～ ，一般不會輕易發(fā)生熱裂。而 2520系列奧氏體鋼，因 Creq/Nieq＜， Ni含量越高，其比值越小，所以具有明顯的熱裂敏感性。析出現(xiàn)象低溫脆化 σ 相通常只有在鉻的質量分數(shù)大于 16%時才會析出，由于鉻有很高的擴散性， σ 相在鐵素體中的析出比奧氏體中的快。 σ 相的析出使材料的韌性降低，硬度增加。有時還增加了材料的腐蝕敏感性。 σ 相的產(chǎn)生，是 δ→σ 或是 γ→σ 。 為了滿足低溫韌性要求，有時采用 188鋼，焊縫組織希望是單一 γ 相，成為完全面心立方結構，盡量避免出現(xiàn) δ 相。 δ 相的存在，總是惡化低溫韌性 奧氏體不銹鋼的焊接工藝特點焊接材料選擇應注意 的問題 應堅持 “ 適用性原則 ” 根據(jù)所選各焊接材料的具體成分來確定是否適用 考慮具體應用的焊接方法和工 藝參數(shù)可能造成的熔合比大小 根據(jù)技術條件規(guī)定的全面焊接性要求來確定合金化程度 不僅要重視焊縫金屬合金系統(tǒng)，而且要注意具體合金成分在該合金系統(tǒng)中的作用；不僅考慮使用性能要求，也要考慮防止焊接缺陷的工藝焊接性的要求 焊接工藝 要點 合理選擇焊接方法 控制焊接參數(shù)，避免接頭產(chǎn)生過熱現(xiàn)象 接頭設計的合理性應給以足夠的重視 盡可能控制焊接工藝穩(wěn)定以保證焊縫金屬成分穩(wěn)定 控制焊縫成形 防止焊件工作表面的污染 鐵素體及馬氏體不銹鋼的焊接 鐵素體不銹鋼焊接性分析鐵素體不銹鋼的類型普通鐵 素體鋼 高純度 鐵素體鋼 低 Cr（ wCr=12％～ 14％）鋼 如 00Cr1 0Cr1 0Cr13Al等 中 Cr（ wCr=16％～ 18％）鋼如 0Cr17Ti、 1Cr17Mo等 高 Cr（ wCr=25％～ 30％）
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