浙江至德鋼業(yè)有限公司為您整理各種不銹鋼焊接特點(diǎn)與方法介紹如下:
一、奧氏體不銹鋼的焊接特點(diǎn)
奧氏體不銹鋼具有良好的焊接性。
1. 熱裂紋
奧氏體不銹鋼焊接時(shí),主要是其枝晶方向性強(qiáng),線膨脹系數(shù)大,焊縫冷卻時(shí)收縮應(yīng)力大,容易出現(xiàn)熱裂紋,并且變形傾向大。生產(chǎn)中防止熱裂紋的措施有:采用焊縫金屬為奧氏體-鐵素體雙相組織的焊條焊接奧氏體不銹鋼;采用低氫焊條促使焊縫金屬晶粒細(xì)化,減小焊縫中有害雜質(zhì),提高焊縫的抗裂性;采取盡量快的焊速,等待焊層冷卻后再焊下一道,以減小焊縫過(guò)熱;焊接結(jié)束或中斷時(shí),收弧要慢,填滿弧坑,防止弧坑裂紋;選用較小的焊接電流。
2. 晶間腐蝕
當(dāng)焊縫及熱影響區(qū)在450~850℃溫度范圍保持一段時(shí)間后,可能在晶界會(huì)析出鉻的碳化物,發(fā)生晶間腐蝕傾向。在焊接過(guò)程中,母材和焊縫金屬的局部區(qū)域在此危險(xiǎn)溫度區(qū)間內(nèi)停留時(shí),會(huì)給焊接接頭造成晶間腐蝕。有時(shí)焊后進(jìn)行熱處理也會(huì)造成晶間腐蝕。
生產(chǎn)中避免晶間腐蝕的措施有:采取盡可能快的焊接速度;焊條不橫向擺動(dòng);多焊道時(shí),等前一焊道冷卻到60℃左右時(shí)再焊下一道;與腐蝕介質(zhì)接觸的焊縫最后焊接;盡量減少焊接接頭在危險(xiǎn)溫度范圍內(nèi)停留的時(shí)間。
二、鐵素體不銹鋼的焊接特點(diǎn)
①. 鐵素體型不銹鋼在加熱和冷卻過(guò)程中不發(fā)生相變,不會(huì)產(chǎn)生淬火硬化現(xiàn)象。
②. 被加熱到950℃以上的部分(焊縫及熱影響區(qū))晶粒長(zhǎng)大傾向嚴(yán)重,且不能用焊后熱處理的方法使粗大晶粒細(xì)化,接頭韌性降低,增加冷裂傾向。
③. 焊縫及熱影響區(qū)如在400~600℃溫度范圍停留,容易出現(xiàn)“475℃脆性”。在650~850℃溫度區(qū)間停留,則易引起8相析出脆化。
④. 焊接時(shí)應(yīng)注意在上述兩個(gè)溫度區(qū)間的加熱和冷卻速度。600℃以上短時(shí)加熱后空冷可消除475℃脆化;加熱至930~980℃急冷,可消除8相析出脆化。
⑤. 焊前預(yù)熱可防止裂紋產(chǎn)生。
三、馬氏體不銹鋼的焊接特點(diǎn)
①. 馬氏體型不銹鋼具有強(qiáng)烈的淬硬傾向,焊接時(shí)熱影響區(qū)容易產(chǎn)生粗大的馬氏體組織,母材含碳量越高,淬硬傾向越大。
②. 焊后殘余應(yīng)力較大,極易產(chǎn)生冷裂紋。焊接接頭中氫的含量增加會(huì)加重冷裂紋傾向。
③. 馬氏體型不銹鋼會(huì)產(chǎn)生較大的過(guò)熱傾向,焊接接頭中受熱超過(guò)1150℃的區(qū)域,晶粒長(zhǎng)大顯著,過(guò)快或過(guò)慢的冷卻都可能引起接頭脆化。另外,馬氏體型不銹鋼與鐵素體型不銹鋼一樣也有475℃時(shí)的脆性,焊前預(yù)熱和焊后熱處理都必須注意。
四、雙相不銹鋼的焊接特點(diǎn)
雙相不銹鋼具有良好的焊接性,盡管其凝固結(jié)晶為單相鐵素體,但在一般的拘束條件下,焊縫金屬的熱裂紋敏感性很小,當(dāng)雙相組織的比例適當(dāng)時(shí),其冷裂紋敏感性也較低。但應(yīng)注意,雙相不銹鋼中畢竟具有較高的鐵素體,當(dāng)拘束度較大及焊縫金屬含氫量較高時(shí),還存在焊接氫致裂紋的危險(xiǎn)。因此,在焊接材料選擇與焊接過(guò)程中應(yīng)控制氫的來(lái)源。
五、沉淀硬化不銹鋼的焊接特點(diǎn)
沉淀硬化馬氏體不銹鋼具有良好的焊接性,進(jìn)行同材質(zhì)等強(qiáng)度焊接時(shí),在拘束度不大的情況下,一般不需要焊前預(yù)熱或后熱,焊后熱處理采用與母材相同的低溫回火時(shí)效將可獲得等強(qiáng)度的焊接接頭。當(dāng)不要求等強(qiáng)度的焊接接頭時(shí),通常采用奧氏體類的焊接材料焊接,焊前不預(yù)熱、不后熱,焊接接頭中不會(huì)產(chǎn)生裂紋,在熱影響區(qū),雖然形成馬氏體組織,但由于碳含量低,沒(méi)有強(qiáng)烈的淬硬傾向,在拘束度不大的情況下,不會(huì)產(chǎn)生焊接冷裂紋。值得注意的是,如果母材中強(qiáng)化元素偏析嚴(yán)重,如鑄件的質(zhì)量較差,將惡化焊接熱影響區(qū)的焊接性與塑韌性。
析出硬化半奧氏體不銹鋼具有良好的焊接性,當(dāng)焊縫與母材成分相同時(shí),即要求同材質(zhì)焊接時(shí),在焊接熱循環(huán)的作用下,將可能出現(xiàn)如下問(wèn)題。
①. 焊縫及近縫區(qū)鐵素體含量過(guò)高將可能引起接頭的脆化。
②. 焊接接頭的強(qiáng)度難以與母材相匹配。
當(dāng)不要求同材質(zhì)等強(qiáng)度焊接時(shí),可采用常用的奧氏體型焊接材料,焊縫及熱影響區(qū)均沒(méi)有明顯的裂紋敏感性。
析出硬化奧氏體不銹鋼A-286鋼雖然有較多的時(shí)效強(qiáng)化合金元素,但其焊接性與半奧氏體析出強(qiáng)化不銹鋼的焊接性相比,采用通常的熔焊工藝時(shí),裂紋敏感性小,焊前不需要預(yù)熱或后熱。焊后按照母材時(shí)效處理的工藝進(jìn)行焊后熱處理即可獲得接近等強(qiáng)度的焊接接頭。對(duì)于17-10P鋼,盡管嚴(yán)格控制了硫的含量,但由于磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)0.30%,高溫時(shí)磷化物在晶界的富集不可避免、由此造成近縫區(qū)具有很大的熱裂敏感性與脆性,致使熔化焊工藝難以采用,一些特種焊工藝,如閃光焊及摩擦焊工藝比較適合該鋼的焊接。