joe不銹鋼焊接知識培訓(xùn)-閱讀頁
2025-01-25 12:28本頁面
【正文】 奧氏體不銹鋼一般具有較好的韌度和延性，在拉伸加載時顯示出很高的斷后伸長率。盡管鋼本身價格高，但提供了突出的工程制造方面的優(yōu)點，特別是良好成形性和焊接性，因而和其他類的不銹鋼比較，經(jīng)常降低了總的成本。這類鋼大部分是在 18Cr8Ni系的基礎(chǔ)上加入合金元素或者是進行變質(zhì)，而得到獨特的性能或者使性能更完備。在 316型不銹鋼中用質(zhì)量分數(shù)大約 2%的仩替代等量的鉻以改善耐點蝕能力。在上世紀 60年代普遍使用 L類鋼，這是由于利用AOD（氬 氧脫碳）方法熔煉，降低了標準型（非低碳鋼）和低碳型不銹鋼之間的價格差別。 ? 如 ASTM A312中，最廣泛使用的鋼材 30 31 321和 347以及它們的變種鋼都是 188類型，含有的名義成分（質(zhì)量分數(shù)）是 18%鉻和 8%鎳。這類鋼提高了在腐蝕環(huán)境中對晶間侵蝕的耐力。 N類鋼是在 300系列鋼中有意加入質(zhì)量分數(shù)高達 %的氮（ 300N， 316N）碳在含錳的鋼里氮的加入量更高（錳增加氮在奧氏體相中的溶解度）。 ? 含有鈦和鈮的鋼如 321和 347型稱為穩(wěn)定化鋼，因為加入這兩種元素穩(wěn)定了碳，阻止其生成 M23C6型鉻的碳化物。還有很多其他鋼種，包括超級奧氏體不銹鋼。 ? ? （ 1）焊接方法 ? 奧氏體體不銹鋼具有優(yōu)良的焊接性，幾乎所有的熔焊方法都可用于奧氏體不銹鋼的焊接，許多特種焊接方法，如電阻點焊、縫焊、閃光焊、激光與電子束焊、釬焊都是可用于奧氏體不銹鋼，就根據(jù)具體的焊接性與接頭使用性能的要求，合理選擇最佳的焊接方法。 ? (2) 焊材選擇 ? 對于奧氏體不銹鋼填充金屬的種類，分成三個部分，反映了 AWS按焊接材料各類分別設(shè)定的三種標準。具體內(nèi)容如下： ? 為防焊接煙塵及 Ar氣對焊接人員的傷害，焊接作業(yè)要在通風(fēng)的環(huán)境中進行； ? 所有的焊縫都應(yīng)該略有余高，應(yīng)該避免出現(xiàn)平的或下凹狀的焊縫； ? 焊前一般不需要預(yù)熱，若環(huán)境溫度低于 2℃ ，在距離焊縫區(qū) 300mm的范圍內(nèi)應(yīng)至少加熱到比周圍環(huán)境溫度高 10℃ 。注意：金屬絲刷并不能完全清理這些殘留物，用熱水沖洗或擦洗或許是一個好方法。每一起弧與收弧處必須打磨干凈。 ? 鐵素體 奧氏體雙相不銹鋼的焊接 ? 奧氏體雙相不銹鋼的概述 ? 鐵素體 奧氏體雙相不銹鋼名字是來自于其室溫微觀組織，其中大概一半是鐵素體，一半是奧氏體。直到 1982年美國 《 焊接手冊 》 也沒有認可雙相不銹鋼是不銹鋼中單獨的一類。至少有一家 329型不銹鋼的制造商建議不要焊接這種鋼，在 20世紀 50年代開發(fā)的鑄造合金 CD4MCu焊接后很脆。至今這種鋼已被用于廣泛領(lǐng)域，主要用于要求優(yōu)異耐腐蝕性的場合。 ? 雙相不銹鋼是用在能充分發(fā)揮其優(yōu)點，即優(yōu)異的耐腐蝕性和高強度或者二者兼有的應(yīng)用場合。雙相不銹鋼最多的是被選用于耐腐蝕場合，已經(jīng)在很多可能發(fā)生應(yīng)力腐蝕裂紋和點蝕的應(yīng)用環(huán)境中代替了奧氏體不銹鋼。譬如雙相不銹鋼已廣泛用于陸地和海洋中的油、氣管道。它們比奧氏體不銹鋼貴，倒不是完全因為合金元素貴，而主要是由于從鑄態(tài)到最終的板材、薄板、管件的加工費用貴。 ? 雙相不銹鋼典型的屈服強度大約是 425MPa，和奧氏體不銹鋼的 210MPa比較強度要高得多。與此同時，雙相不銹鋼具有良好的焊接性，與鐵素體不銹鋼及奧氏體不銹鋼相比，它既不像鐵素體不銹鋼的焊接熱影響區(qū)，由于晶粒嚴重粗化而使塑韌性大幅度降低，也不像奧氏體不銹鋼那樣，對焊接熱裂紋比較敏感。雙 不銹鋼的工作溫度范圍一般限于 40～ 280攝氏度。由于這種相似性，這種鋼也可用于需要雙相不銹鋼和碳鋼配合使用的高壓容器類的結(jié)構(gòu)。然而由于雙相不銹鋼中析出反應(yīng)在較低溫度下發(fā)生，因而它不適宜用于需要進行消除應(yīng)力熱處理（焊后熱處理）的場合。對于Cr25型雙相不銹鋼，也有普通雙相不銹鋼和超級雙相不銹鋼之分，當點蝕指數(shù) PREN（ PREN=w(Cr)+ (Mo)+16 w(N)） 40時，稱為超級雙相不銹鋼， ? 我國列入國家的鐵素體 奧氏體雙相不銹鋼主要有Cr18與 Cr25兩大類型。 ? (2) 組織特點 ? 雙相不銹鋼以單相 δ鐵素體凝固結(jié)晶，當繼續(xù)冷卻時，發(fā)生 δ→ γ相變，隨著溫度的降低， δ→ γ相變不斷進行。 ? 雙相不銹鋼的焊接特點 ? 焊接過程是一個快速加熱與快速冷卻的熱循環(huán)過程。一些鋼的高溫近縫區(qū)會出現(xiàn)晶粒較粗大的 δ鐵素體組織。當焊后冷卻速度較慢時，則 δ→ γ的二次相變比較充分，室溫下為相比例較為合適的雙相組織。隨著母材厚度的增加，焊接熱輸入應(yīng)適當提高。但由于其熔化 凝固 冷卻相變是一個速度較快的不平衡過程，因此，焊縫金屬冷卻過程中的 δ→ γ組織轉(zhuǎn)變必然是不平衡的。為了保證焊縫金屬中有足夠的 γ相，應(yīng)提高焊縫金屬化學(xué)成分的 Ni當量，通常的方法是提高奧氏體化元素（ Ni、 N）的含量，因此就出現(xiàn)了焊縫金屬的超合金化的特點。但應(yīng)注意，雙相不銹鋼中畢竟具有較高的鐵素體，當拘束度較大及焊縫金屬含氫量較高時，還存在焊接氫致裂紋的危險。 ? 另請注意：雙相鋼與雙相不銹鋼定義不同，雙相鋼是指由低碳鋼或低合金高強度鋼經(jīng)臨界處理或控制軋制而得到的主要由鐵素體和馬氏體所組成的鋼。 ? (2)焊接工藝方法選擇及坡口形式與尺寸 ? 根據(jù)管、板厚度及相應(yīng)的焊接工藝方法選擇及坡口尺寸。焊接時的注意與焊接超級奧氏體類似，但層間溫度可控制為 150攝氏度
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