【正文】 理是把鋼加熱到1050~1150℃，得到成分均勻的單相奧氏體組織，然后快冷，使高溫過(guò)飽和固溶體組織狀態(tài)保持到室溫。奧氏體不銹鋼具有最低的強(qiáng)度和硬度，最好的耐蝕性，是防止晶間腐蝕的重要手段。穩(wěn)定化處理是針對(duì)含穩(wěn)定劑的奧氏體不銹鋼而設(shè)計(jì)的一種熱處理工藝。穩(wěn)定化處理也可以用于消除因敏化加熱而產(chǎn)生的晶間腐蝕傾向。腐蝕部位沿熔合線發(fā)展，處于HAZ的過(guò)熱區(qū)，由于區(qū)域很窄（~），形狀猶如刀削切口，故稱為刀狀腐蝕。刀蝕產(chǎn)生的原因也與Cr23C6析出沉淀造成貧鉻層有關(guān)。焊接時(shí)在溫度超過(guò)1200℃的過(guò)熱區(qū)，鈦和鈮的碳化物溶入固溶體中。如果焊接接頭在敏化溫度區(qū)間再次加熱時(shí)，過(guò)飽和的碳將在奧氏體晶界Cr23C6形式析出，而Ti、Nb由于在奧氏體相里的擴(kuò)散速度非常慢，很難遷移到晶界與碳再次結(jié)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(zhì)的作用下就會(huì)產(chǎn)生刀蝕。這是防止刀蝕的有效措施，如超低奧氏體不銹鋼的焊接接頭就不會(huì)產(chǎn)生刀蝕。在保證焊縫質(zhì)量的前提下，盡量選擇較小的熱輸入，以減小過(guò)熱區(qū)在高溫停留時(shí)間，并注意避免在焊接過(guò)程中產(chǎn)生“中溫敏化”的效果；雙面焊時(shí)，與腐蝕介質(zhì)接觸的焊縫應(yīng)盡量最后施焊，如不能實(shí)施，則應(yīng)調(diào)整焊接參數(shù)及焊縫形狀，盡量避免與腐蝕介質(zhì)接觸的過(guò)熱區(qū)再次受到敏化加熱，焊接過(guò)程中或焊后采用強(qiáng)制冷卻的方法，使焊縫快速冷卻；焊后矯正時(shí)應(yīng)采用冷矯方法進(jìn)行；對(duì)腐蝕性能要求較高的焊件，必要時(shí)要進(jìn)行焊后的穩(wěn)定化處理或固溶處理。隨著拉應(yīng)力的加大，發(fā)生破壞的時(shí)間縮短；當(dāng)拉應(yīng)力減小時(shí)，腐蝕量也隨之減小，甚至不發(fā)生破壞。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料表明：應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂引起的事故占整個(gè)腐蝕破壞事故的60％以上。因此，奧氏體不銹鋼焊接接頭容易出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，這是焊接奧氏體不銹鋼時(shí)最不易解決的問(wèn)題之一，特別是在化工設(shè)備中，應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)。從表面開(kāi)始向內(nèi)部擴(kuò)展，點(diǎn)蝕往往是裂紋的根源，裂紋通常表現(xiàn)為穿晶擴(kuò)展，裂紋尖端常出現(xiàn)分枝，裂紋整體為樹(shù)枝狀。2． 防止應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的措施 1 ) 合理的設(shè)計(jì)焊接接頭。2 ) 消除或降低焊接接頭殘余應(yīng)力。3 ) 正確選用材料。 根據(jù)上述不銹鋼的焊接特點(diǎn),為保證接頭的質(zhì)量,應(yīng)當(dāng)采用以下焊接工藝: 不銹鋼鋼板的切割以及坡口加工盡量采用機(jī)械加工方法，切割面應(yīng)光滑，采用剪床切割時(shí)，復(fù)層應(yīng)朝上。 ； ：確保焊接質(zhì)量填充金屬少，熔合比小，便于操作； 。焊接坡口和焊接區(qū)焊前應(yīng)用丙酮或酒精除油和去水。清渣和除銹應(yīng)用砂輪、不銹鋼鋼絲刷等。使用時(shí)應(yīng)將焊條放在焊條筒內(nèi),不要用手直接接觸焊條藥皮。因?yàn)檫@種焊條的電弧穩(wěn)定,焊縫成型美觀。其熔渣凝固較快,對(duì)熔化的焊縫金屬可起到一定的支托作用。 ,必須將焊件保持較低的層間溫度,最好不超過(guò)150℃。 ,應(yīng)在焊條說(shuō)明書(shū)規(guī)定的電流范圍內(nèi)選擇焊接電流。從保證接頭的耐腐蝕性考慮,也要求選用較小的焊接電流,減少焊接熱輸入量,防止焊接熱影響區(qū)的過(guò)熱。 。更重要的是消除應(yīng)力處理的溫度范圍正好處于不銹鋼的敏化溫度區(qū),消除應(yīng)力處理反而導(dǎo)致耐蝕性的降低。主要有固溶處理和穩(wěn)定化處理[6]。焊條電弧焊通常采用接觸引弧法，它是先將焊條與工件接觸形成短路，再拉開(kāi)焊條引燃電弧的方法。本次實(shí)驗(yàn)操作采用劃擦引弧法。操作時(shí)焊工必須掌握好手腕上下動(dòng)作的時(shí)間和距離。(2) 焊縫的焊接由于受焊條長(zhǎng)度的限制，焊縫前后兩端出現(xiàn)連接接頭是不可避免的，但焊縫接頭應(yīng)力求均勻，防止產(chǎn)生過(guò)高、脫節(jié)、寬窄不一致等缺陷。(3) 收尾(熄弧)焊縫的收尾是指一條焊縫完成后如何收弧(熄弧)。過(guò)快拉斷電弧，液體金屬中的氣體來(lái)不及逸出，還容易產(chǎn)生氣孔等缺陷。其中最常用的收尾法是反復(fù)收尾法[7]。(2)選用焊條型號(hào)為A102型。(3) 試樣制備設(shè)備本次實(shí)驗(yàn)所用試樣制備設(shè)備有MP2型預(yù)磨機(jī)、MP2型磨拋機(jī)。3. 焊接方法在本次實(shí)驗(yàn)中，考慮待具體情況及易操作性，選用最常見(jiàn)的焊條電弧焊進(jìn)行焊接。必須開(kāi)坡口。在點(diǎn)固焊時(shí)板材兩端各留30mm，然后進(jìn)行點(diǎn)固，定位焊長(zhǎng)度為10～15mm。在焊接后的試件上取樣，試樣經(jīng)拋光、腐蝕后對(duì)焊接區(qū)的顯微組織進(jìn)行觀察并分析，并使用CMM55Z型顯微鏡對(duì)其進(jìn)行拍照。取樣的部位和磨面的選擇必須根據(jù)分析要求而定。無(wú)論用哪種方法都應(yīng)注意，盡量避免和減輕因塑性變形或受熱引起的失真現(xiàn)象。對(duì)于那些尺寸過(guò)小、形狀不規(guī)則和需要保護(hù)邊緣的試樣，可以采用鑲嵌和機(jī)械加持的方法。前兩種屬于熱鑲填料，熱鑲必須在專(zhuān)用設(shè)備—鑲嵌機(jī)上進(jìn)行。2． 粗磨粗磨的主要目的有以下三點(diǎn)：1 ) 修正有些試樣例如用錘擊方法敲下來(lái)的試樣，形狀很不規(guī)則，必須經(jīng)過(guò)粗磨，修整為規(guī)則形狀的試樣；2 ) 磨平有些試樣，例如用錘擊法敲下來(lái)的式樣，形狀很不規(guī)則，必須經(jīng)過(guò)粗磨，修整為規(guī)則形狀的式樣；3 ) 倒角在不影響觀察目的前提下，需將試樣上的棱角磨掉，以免劃破砂紙和拋光織物。在試樣與砂輪接觸的一瞬間，盡量使磨面與砂輪面平行，用力不可過(guò)大。另外在磨制過(guò)程中，試樣必須沿砂輪的徑向往復(fù)緩慢移動(dòng)，防止砂輪表面形成凹溝。砂輪機(jī)轉(zhuǎn)速比較快，一般2850r/min，工作者不應(yīng)站在砂輪的正前方，以防被飛出物擊傷。3． 細(xì)磨粗磨后的試樣，磨面上仍有較粗較深的磨痕，為了消除這些磨痕必須進(jìn)行細(xì)磨。⑴ 手工磨手工磨是將砂紙鋪在玻璃板上，左手按住砂紙，右手握住試樣在砂紙上做單向推磨。操作時(shí)必須注意：1) 加在試樣上的力要均勻，使整個(gè)磨面都能磨到；2) 在同一張砂紙磨痕方向要一致，并與前一道砂紙磨痕方向垂直。4) 磨制時(shí)不可用力過(guò)大，否則一方面因磨痕過(guò)深增加下一道磨制的困難，另一方面因表面變形嚴(yán)重影響組織真實(shí)性。6) 磨制銅、鋁及其合金等軟材料時(shí)，用力更要輕，可同時(shí)在砂紙上滴些煤油，以防脫落砂粒嵌入金屬表面。電動(dòng)機(jī)帶鋪著水砂紙的圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，磨制時(shí)，將試樣沿盤(pán)的徑向來(lái)回移動(dòng)，用力要均勻，邊磨邊用水沖。機(jī)械磨的磨削速度比手工磨制快得多，但平整度不夠好，表面變形層也比較嚴(yán)重。4． 拋光拋光的目的是去除細(xì)磨后遺留在磨面上的細(xì)微磨痕，得到光亮無(wú)痕的鏡面。機(jī)械拋光在拋光機(jī)上進(jìn)行，將拋光織物(粗拋常用帆布，精拋常用毛呢)用水浸濕、鋪平、繃緊并固定在拋光盤(pán)上。拋光時(shí)，拋光織物纖維帶動(dòng)稀疏分布的極微細(xì)的磨料顆粒產(chǎn)生磨削作用，將試樣拋光。用極少的研磨膏均勻涂在拋光織物上進(jìn)行拋光，拋光速度快，質(zhì)量也好。浸蝕的方法有多種，最常用的是化學(xué)浸蝕法，利用浸蝕劑對(duì)試樣的化學(xué)溶解和電化學(xué)浸蝕作用將組織顯露出來(lái)。位于晶界處的原子和晶粒內(nèi)部原子相比，自由能較高，穩(wěn)定性較差，故易受浸蝕形成凹溝。在明場(chǎng)下觀察，可以看到一個(gè)個(gè)晶粒被晶界(黑色網(wǎng)絡(luò))隔開(kāi)。如浸蝕較深，還可以發(fā)現(xiàn)各個(gè)晶粒明暗程度不同的現(xiàn)象，如圖119d所示。兩相合金的浸蝕與單相合金不同，它主要是一個(gè)電化學(xué)浸沒(méi)過(guò)程，在相同的浸蝕條件下，具有較高負(fù)電位的相(微電池陽(yáng)極)被迅速溶解凹陷下去；具有較高正電位的相(微電池陰極)在正常電化學(xué)作用下不被浸蝕，保持原有的光滑平面。多相合金的浸蝕，同樣也是一個(gè)電化學(xué)溶解過(guò)程，原理與兩相合金相同?；瘜W(xué)浸蝕的方法雖然很簡(jiǎn)單，但是只有認(rèn)真對(duì)待才能制備出高質(zhì)量的試樣。同時(shí)證明未經(jīng)過(guò)浸蝕的試樣是無(wú)法分析組織的。這是浸蝕法。此為擦蝕法。6． 金相照片的拍制 拍制金相照片時(shí)，將磨制好的試樣輕放在顯微鏡物鏡上，調(diào)整顯微鏡直到能清晰觀察到試樣顯微組織時(shí)為止，最后對(duì)其進(jìn)行拍照。在顯微鏡下可以清楚地看到焊縫組織呈現(xiàn)鑄造組織形態(tài),有明顯的外延生長(zhǎng)特性,焊縫中部的晶粒方向幾乎是平行的。晶粒沿原晶粒方向生長(zhǎng),在向焊縫中心生長(zhǎng)的過(guò)程中生長(zhǎng)方向趨于垂直焊縫的上下表面,焊縫靠近母材處顯微組織為等軸樹(shù)枝晶，晶粒細(xì)小，次外層為柱狀晶，中心為等軸樹(shù)枝晶。焊縫金相組織為奧氏體+沿柱狀晶和枝晶晶界分布的鐵素體。大線能量時(shí)由于冷卻速度下降，使焊縫HAZ區(qū)粗晶區(qū)長(zhǎng)大傾向明顯，于是出現(xiàn)了較大的粗晶組織，使HAZ區(qū)性能明顯降低，增加了此區(qū)域的危險(xiǎn)性，后者由于熱輸入量相對(duì)小，HAZ區(qū)粗晶傾向小并且晶粒大小類(lèi)似于母材，此處性能較好。當(dāng)使用小線能量時(shí)，由于冷卻速度下降較快，使HAZ區(qū)元素成分及組織明顯不均勻，偏析嚴(yán)重，此處力學(xué)性能下降，結(jié)合強(qiáng)度較小。 a b c d e f g h 在焊接接頭中，情況有所不同。過(guò)熱區(qū) 加熱超過(guò)1200的近縫區(qū)，晶粒有明顯的長(zhǎng)大。對(duì)開(kāi)不含穩(wěn)定化元素的18—8鋼，可能出現(xiàn)晶界碳化鉻的析出。 母材金屬 對(duì)于含穩(wěn)定化元素的18—8鋼，如1Cr18Ni9Ti鋼，峰值溫度超過(guò)1200的過(guò)熱 區(qū)發(fā)生TiC分解量愈大，從而使 穩(wěn)定化作用大為減弱，甚至完全消失。因此，碳原子析集于晶界附近成為過(guò)飽和狀態(tài)。此時(shí)，鉻原子的擴(kuò)散速度雖比碳原子慢，但比鈦原子快，且濃度也遠(yuǎn)比鈦高，因而易于在晶界附近形成鉻的碳化物(FeCr)23C6。上述碳化物的鉻、碳含量很高，但晶粒內(nèi)部鉻的擴(kuò)散速度比碳的擴(kuò)散速度慢，所以在形成鉻的碳化物時(shí)，富 集在晶界的碳，與晶粒表層的鉻結(jié)合以后，晶粒中的鉻不能及時(shí)均勻化，致使靠近晶界的晶粒表面一個(gè)薄層嚴(yán)重 缺鉻，鉻的濃度低于臨界值12%Cr。如果將這種具備電化學(xué) 腐蝕條件的焊接接頭放入腐蝕介質(zhì)中，帶負(fù)電位的貧鉻層就會(huì)成為被消耗的陽(yáng)極而遭受腐蝕。預(yù)防措施： ①采用超低碳不銹鋼，%。由此可見(jiàn)，“高溫過(guò)熱”和“中溫敏化”是產(chǎn)生刀蝕的必要條件。結(jié)論 本文通過(guò)對(duì)奧氏體不銹鋼的焊接，這種鋼的焊接性能是很好的，這種不銹鋼無(wú)論在鋼行業(yè)還是化工設(shè)備行業(yè)都是越來(lái)越多的被大家使用。特別在化工設(shè)備行業(yè)中的探冷業(yè)，奧氏體不銹鋼的發(fā)展將直接影響設(shè)備的質(zhì)量。從金相組織上來(lái)看，奧氏體型不銹鋼是相對(duì)穩(wěn)定的，其中碳化物的析出與其耐蝕性能、高溫強(qiáng)度以及韌性等主要性能密切相關(guān)。所以進(jìn)行固溶化處理或焊接后如果冷卻速度過(guò)慢，在晶界上會(huì)產(chǎn)生碳化物，成為晶間腐蝕的原因。也就是說(shuō)鎳的增加使碳的固溶量減少，鉻的增加使碳的固溶量增加。37致謝 通過(guò)這一階段的努力，我的畢業(yè)論文《奧氏體不銹鋼的焊接》終于完成了，這意味著大學(xué)生活即將結(jié)束。在本論文的寫(xiě)作過(guò)程中，我的指導(dǎo)老師翟愛(ài)霞傾注了大量的心血，從選題到開(kāi)題報(bào)告，從寫(xiě)作提綱，到一遍又一遍地指出每稿中的具體問(wèn)題，嚴(yán)格把關(guān)，循循善誘，在此我表示衷心感謝。同時(shí)也感謝我的所有老師三年來(lái)對(duì)我學(xué)習(xí)、生活得關(guān)心和幫助。參考文獻(xiàn)[1]《不銹鋼的焊接》丁啟湛、丁成鋼、史春園編.[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社[2]《合金結(jié)構(gòu)鋼及不銹鋼的焊接》李亞江等編著.[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012年11月[3]《金屬材料焊接工藝》李榮雪主編.[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2008年1月[4]《金屬材料學(xué)》伍玉嬌主編.[M]. 北京：北京大學(xué)出版社，2011年8月[5]《.熔焊原理及金屬材料焊接》英若采主編.[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005年5月[6]《焊接工藝設(shè)計(jì)與實(shí)例分析》陳裕川主編.[M]北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010年2月[7]《焊接方法與設(shè)備》雷世明主編.[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007年2月[8]《金相分析技術(shù)實(shí)驗(yàn)教程》吳興文主編.[M].武漢：.武漢理工大學(xué)出版社，2010年8月英文文獻(xiàn) Weld robot application present condition First, I explain the background robots, robot technology development. It should be said it is a mon scientific and technological development of a prehensive results, for the socioeconomic development of a significant impact on a science and technology. It attributed the development of all countries in the Second World War to strengthen the economic input on strengthening the country39。s understanding and transformation of this technology as well as people in the development process of an objective need。s robot development of the basic profiles. As our country there are many other factors that problem. Our country in robotics research of the 20th century the late 1970s. At that time, we organized at the national, a Japanese industrial automation products exhibition. In this meeting, there are two products, is a CNC machine tools, an industrial robot, this time, our country