【正文】 CSiMnPSNiCrMo1Cr12≤≤≤≤≤①~1Cr13≤≤≤≤≤①~1Cr13Mo≤~≤≤≤≤①~~Y1Cr13≤≤≤≤≤①~②2Cr13~≤≤≤≤①≤~3Cr13~≤≤≤≤①~3CrMo~≤≤≤≤~~Y3Cr13~≤≤≤≤①~②1Cr17Ni2~≤≤≤≤~~7Cr17~≤≤≤≤①~③8Cr17~≤≤≤≤①~③11Cr17~≤≤≤≤①~③Y11Cr17~≤≤≤≤①~③注:①允許含有≤%Ni。③可加入≤%Mo。特別是高碳馬氏體不銹鋼更為敏感,因此焊接這類不銹鋼工件時,一般采用200℃~400℃預(yù)熱以及層間保溫措施,在焊完后尚未冷卻時,將工件置于730℃~790℃的爐中保溫,然后再進(jìn)行空冷?？捎脢W氏體不銹鋼焊條焊接馬氏體不銹鋼。含碳量越高,裂縫敏感性越大,就是與母材成份相同的焊縫同樣易硬化。為防止焊縫硬化和產(chǎn)生裂縫,一般情況下焊前預(yù)熱和層間保溫,焊后在尚未冷卻前進(jìn)行高溫回火,以提高焊縫和熱影響區(qū)的塑性和韌性。1Cr12Cr13不銹鋼,導(dǎo)熱率是低碳鋼的1/ 2,線膨脹系數(shù)接近低碳鋼,在500℃~600℃以上抗拉強度明顯下降,也具有475℃脆性,但晶間腐蝕傾向較小。高溫時的奧氏體在冷卻時發(fā)生γ~M轉(zhuǎn)變,由于鉻顯著地降低近縫區(qū)的臨界淬火速度,該類鋼在800℃~850℃范圍內(nèi)具有相變點使之有明顯的空氣自淬傾向,所以在焊后空冷時,易得到高硬度的馬氏體。經(jīng)過以上分析,焊接含13%鉻不銹鋼時,一般情況下按以下要求：采用與母材相符的馬氏體不銹鋼焊焊絲，由于是薄板焊接，可以不用填充焊絲，焊前預(yù)熱,焊后緩冷至150℃~200℃時,馬上進(jìn)行730℃~750℃高溫回火處理。焊接電流取上限,以減緩冷卻速度,防止裂紋的產(chǎn)生。%~%。對含碳較高的馬氏體不銹鋼(2Cr13~4Cr13),鍛后應(yīng)緩慢冷卻,并隨即進(jìn)行軟化處理,否則有可能產(chǎn)生裂紋。另外,在鍛造加熱時,要防止坯料過熱出現(xiàn)大量δ鐵素體,而惡化鋼的鍛造性能,可能導(dǎo)致鍛件內(nèi)部出現(xiàn)裂紋,這種裂紋易產(chǎn)生在高溫時奧氏體與δ鐵素體的兩相分界面上。一般鍛后空冷的工件,硬度較高,難以加工,需經(jīng)退火后進(jìn)行切削加工，但退火鋼的切削性較差,經(jīng)淬火和高溫回火后的鋼,其切削性好得多(盡管硬度較退火鋼略有增加)?！〈恪』鸷t12%~14%的馬氏體不銹鋼,其馬氏體轉(zhuǎn)變點(Ms)大約在250℃~300℃之間,對尺寸不大的零件,經(jīng)淬火溫度加熱后,于空氣中冷卻即可。對尺寸不大的零件也有采用鼓風(fēng)噴霧的方法進(jìn)行淬火。因為含碳量較低,加熱至淬火溫度時仍處于奧氏體與鐵素體兩相狀態(tài),淬火后的組織為馬氏體和鐵素體。如2Cr19Cr18等,淬火溫度以1000~1050℃較適宜。故采用油中淬火,以防淬裂。需要指出的是,淬火溫度過高會使鋼中的δ鐵素體與殘余奧氏體量增多,將損壞鋼的性能。(1)低溫回火:回火溫度為200℃~370℃。(2)高溫回火:回火溫度為600℃~750℃。必須指出,在高低兩種回火溫度間的370℃~600℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行回火,不僅使鋼的韌性急劇降低,同時也將嚴(yán)重?fù)p害鋼的耐蝕性能。含碳量≤%的第一類馬氏體不銹鋼,軟化的方法有兩種:①當(dāng)需要降低硬度, 又并不要求降至最低時,可采用加熱至750 ℃~800℃,保溫1~3h,在空氣中冷卻,這樣處理后的硬度可降至170~200HB。對于中碳和高碳類馬氏體不銹鋼的軟化處理,可采用750℃~800℃,保溫2~6h,進(jìn)行高溫回火。需要指出的是,只有在對力學(xué)性能與耐蝕性能都要求不高的情況下,才使用退火狀態(tài)(供貨狀態(tài))的馬氏體不銹鋼。 馬氏體不銹鋼耐蝕性分析在鉻含量相當(dāng)?shù)牟讳P鋼中,一般奧氏體鋼耐蝕性最好,鐵素體次之,馬氏體最差(如圖5所示)。圖5各種不銹鋼的耐蝕性(40%HNO3)試片:7mm60mm,淬火:1100℃,水冷。　耐全面腐蝕性能馬氏體不銹鋼在熱處理后經(jīng)拋光,在室溫的下列介質(zhì)中具有良好的耐蝕性能:無機酸:濃度不低于1%的硝酸、硼酸。鹽溶液:碳酸鈉、碳酸銨、碳酸鉀、碳酸鎂、碳酸鈣、鈉鉀的硫酸鹽,所有金屬的硝酸鹽,以及各種有機酸鹽。其它介質(zhì):食用無鹽醋、果汁、咖啡、茶、牛奶及工業(yè)用酒精、醚、汽油、重油、礦物油等。　耐局部腐蝕性能馬氏體不銹鋼(如Cr13型)對特殊腐蝕形式(如晶間腐蝕、點腐蝕等)是不耐蝕的,故在具有這類腐蝕特點的實際工程中不宜選用。鎳能阻止淬火溫度下δ鐵素體的生成,能提高抗回火性,改善強度和韌性,改善對鹽霧及稀還原性酸的耐蝕性。前者如1Cr13鋼在弱酸、濕蒸汽介質(zhì)中與奧氏體鋼電耦合時發(fā)生應(yīng)力腐蝕。在鹽溶液、鹽霧、或高純水中,馬氏體不銹鋼易產(chǎn)生晶間型的應(yīng)力腐蝕。但經(jīng)370℃以下或590℃以上回火,試驗75天也不產(chǎn)生裂紋。 550℃回火最易出現(xiàn) 晶間型分枝裂紋。1Cr13（表3）不銹鋼在溫度30℃以下時的弱腐蝕介質(zhì)中,即在大氣、蒸汽、淡水中,亦具有良好的耐腐蝕性能,因而在機械制造中得到廣泛的應(yīng)用。1Cr13不銹鋼在焊接過程中焊接性較差。在焊縫擴散氫和焊接應(yīng)力作用下,焊接殘余應(yīng)力較大,易產(chǎn)生裂紋。表3 1Cr13的化學(xué)成分CCrNiMnSi℅PS℅℅℅℅℅℅ 焊接缺陷分析薄壁件焊接的特點薄壁件大多為精密元器件。卷邊對接用得較少,只有在平面對接無法焊接時才采用。 燒穿和變形薄壁件大多為不銹鋼材料,由于不銹鋼的導(dǎo)熱性能差,工件又為薄壁,因而焊接時極易產(chǎn)生焊穿和變形,故焊接時必須在夾具上進(jìn)行。實踐證明:薄壁件焊接過程中防止和減小變形是獲得優(yōu)質(zhì)焊縫的主要條件之一。因此,焊接過程中一定要保持電弧穩(wěn)定,焊接規(guī)范穩(wěn)定,夾具的導(dǎo)熱條件不變。否則,便產(chǎn)生燒穿等缺陷,出現(xiàn)廢品。所以要注意清除焊縫處的油污、鐵銹、氧化物等。冷裂紋的表現(xiàn)特征冷裂紋形成的溫度大體在100℃~100℃之間，具體溫度隨母材和焊接條件不同而異，產(chǎn)生冷裂紋的材料大都有淬硬傾向的低合金高強度鋼和中高碳鋼的焊接接頭，裂紋大都在熱影響區(qū)，通常發(fā)源于熔合區(qū)，有時也發(fā)生在高強度鋼或鈦合金的焊縫中。冷裂紋的分布根據(jù)冷裂紋的分布特征，可歸納為四種類型：焊道下裂紋：是在靠近堆焊焊道的熱影響區(qū)所形成的焊接冷裂紋，走向大致與熔合線平行，一般不顯露于焊縫表面。焊根處裂紋：沿應(yīng)力集中的焊縫根部所形成的焊接冷裂紋，主要發(fā)生在含氫量較高預(yù)熱不足的條件下，焊縫擴展方向可以向焊縫也可以向熱影響區(qū)。形成冷裂紋的基本因素及其作用形成冷裂紋的因素是擴散氫鋼種的淬硬傾向及接頭所承受的拘束應(yīng)力三者共同作用的結(jié)果。擴散氫含量影響裂紋延遲時間的長短，擴散氫含量越高，延時越短。當(dāng)材料一定時，隨冷卻速度不同，接頭的組織相應(yīng)改變，冷卻速度越大，使馬氏體含量增加，導(dǎo)致裂紋率上升。上述三方面的應(yīng)力都是不可避免的，由于與拘束條件有關(guān)而統(tǒng)稱拘束應(yīng)力。三個因素的相互關(guān)系［］固液））αγδαγ圖6 氫的溶解度和擴散系數(shù)與晶格結(jié)構(gòu)的關(guān)系氫在開裂時