資源描述：
《淺談奧氏體不銹鋼的焊接特點(diǎn)及焊條選用》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、西安技師學(xué)院機(jī)械工程系淺談奧氏體不銹鋼的焊接特點(diǎn)及焊條選用摘要奧氏體不銹鋼具有良好的焊接性，目前工業(yè)上應(yīng)用最廣，焊接時(shí)一般不需要采取特殊的工藝措施，本論文比較詳細(xì)的分析了奧氏體不銹鋼在焊接時(shí)產(chǎn)生熱裂紋、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂、焊接接頭的脆化（低溫脆化、σ相脆化、熔合線脆斷）原因和防治措施，通過(guò)焊接特點(diǎn)理論和實(shí)踐分析，著重介紹了奧氏體不銹鋼在焊接不同材料和處于不同工作環(huán)境條件時(shí)焊條的選用原則方法，只有工藝措施和焊條選用合理，才可以焊接出完美的焊縫。關(guān)鍵詞奧氏體不銹鋼缺陷產(chǎn)生原因防治措施焊條選用引言不銹鋼在航空、石油、化工和原子能等工業(yè)中得到日益廣泛的
2、應(yīng)用，不銹鋼按化學(xué)成分分為鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼，按組織分為鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼。在不銹鋼中，奧氏體不銹鋼(18-8型不銹鋼)比其他不銹鋼具有更優(yōu)良的耐腐蝕性；強(qiáng)度較低，而塑性、韌性極好；焊接性能良好，其主要用作化工容器、設(shè)備和零件等，它是目前工業(yè)上應(yīng)用最廣的不銹鋼。雖然奧氏體不銹鋼有諸多優(yōu)點(diǎn)但是若焊接工藝不正確或焊接材料選用不當(dāng)，會(huì)產(chǎn)生很多缺陷，最終影響使用性能。一、奧氏體不銹鋼的焊接特點(diǎn)（一）容易出現(xiàn)熱裂紋奧氏體不銹鋼在焊接時(shí)熱裂紋是比較容易產(chǎn)生的缺陷，包括焊縫的縱向和橫向裂紋、火口裂紋、打底焊的根部
3、裂紋和多層焊的層間裂紋等，特別是含鎳量較高的奧氏體不銹鋼更容易產(chǎn)生。1.產(chǎn)生原因（1）奧氏體不銹鋼的液、固相線的區(qū)間較大，結(jié)晶時(shí)間較長(zhǎng)，且單相奧氏體結(jié)晶方向性強(qiáng)，所以雜質(zhì)偏析比較嚴(yán)重。（2）導(dǎo)熱系數(shù)小，線膨脹系數(shù)大，焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的焊接內(nèi)應(yīng)力（一般是焊縫和熱影響區(qū)受拉應(yīng)力）。第10頁(yè)共10頁(yè)西安技師學(xué)院機(jī)械工程系（3）奧氏體不銹鋼中的成分如C、S、P、Ni等，會(huì)在熔池中形成低熔點(diǎn)共晶。例如，S與Ni形成的Ni3S2熔點(diǎn)為645℃,而Ni-Ni3S2共晶體的熔點(diǎn)只有625℃。2.防止措施（1）采用雙相組織的焊縫盡量使焊縫金屬呈奧氏體和鐵素體雙相組織
4、,鐵素體的含量控制在3～5%以下，可擾亂奧氏體柱狀晶的方向，細(xì)化晶粒。并且鐵素體可以比奧氏體溶解更多的雜質(zhì)，從而減少了低熔點(diǎn)共晶物在奧氏體晶界的偏析。（2）焊接工藝措施在焊接工藝上盡量選用堿性藥皮的優(yōu)質(zhì)焊條、采用小線能量，小電流、快速不擺動(dòng)焊,收尾時(shí)盡量填滿(mǎn)弧坑及采用氬弧焊打底等，可減小焊接應(yīng)力和弧坑裂。（3）控制化學(xué)成分嚴(yán)格限制焊縫中S、P等雜質(zhì)含量，以減少低熔點(diǎn)共晶。（二）晶間腐蝕產(chǎn)生在晶粒之間的腐蝕，其導(dǎo)致晶粒間的結(jié)合力喪失，強(qiáng)度幾乎完全消失，當(dāng)受到應(yīng)力作用時(shí)，即會(huì)沿晶界斷裂。1．產(chǎn)生原因根據(jù)貧鉻理論,焊縫和熱影響區(qū)在加熱到450～850℃敏
5、化溫度（危險(xiǎn)溫度區(qū)）時(shí)，由于Cr原子半徑較大，擴(kuò)散速度較小，過(guò)飽和的碳向奧氏體晶粒邊界擴(kuò)散，并與晶界的鉻化合物在晶界形成Cr23C6,造成貧鉻的晶界,不足以抵抗腐蝕的程度。2.防止措施（1）控制含碳量采用低碳或超低碳（W(C)≤0.03%）不銹鋼焊接焊材。如A002等。（2）添加穩(wěn)定劑在鋼材和焊接材料中加入Ti、Nｂ等與Ｃ親和力比Cr強(qiáng)的元素，能夠與Ｃ結(jié)合成穩(wěn)定碳化物，從而避免在奧氏體晶界造成貧鉻。常用的不銹鋼材和焊接材料都含有Ti、Nb，如１Cr18Ni9Ti、１Cr18Ni12MO2Ti鋼材、E347-15焊條、H0Cr19Ni9Ti焊絲等。（
6、3）采用雙向組織由焊絲或焊條向焊縫中熔入一定量的鐵素體形成元素,如Cr、Si、AL、MO等，以使焊縫形成為奧氏體+鐵素體的雙相組織，因?yàn)镃r在鐵素體內(nèi)擴(kuò)散速度比在奧氏體中快，因此Cr在鐵素體內(nèi)較快的向晶界擴(kuò)散，減輕了奧氏體晶界的貧鉻現(xiàn)象。一般控制焊縫金屬中鐵素體含量為5%～10%，如鐵素體過(guò)多，會(huì)使焊縫變脆。（4）快速冷卻第10頁(yè)共10頁(yè)西安技師學(xué)院機(jī)械工程系因?yàn)閵W氏體不銹鋼不會(huì)產(chǎn)生淬硬現(xiàn)象，所以在焊接過(guò)程中，可以設(shè)法增加焊接接頭的冷卻速度，如焊件下面用銅墊板或直接澆水冷卻。在焊接工藝上，可以采用小電流、大焊速、短弧、多道焊等措施，縮短焊接接頭在危
7、險(xiǎn)溫度區(qū)停留的時(shí)間，以免形成貧鉻區(qū)。（5）進(jìn)行固溶處理或均勻化熱處理焊后把焊接接頭加熱到1050～1100℃，使碳化物又重新溶解到奧氏體中，然后迅速冷卻，形成穩(wěn)定的單相奧氏體組織。另外，也可以進(jìn)行850～900℃保溫2h的均勻化熱處理，此時(shí)奧氏體晶粒內(nèi)部的Cr擴(kuò)散到晶界，晶界處Cr量又重新達(dá)到了大于12%，這樣就不會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕了。（三）應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂金屬在應(yīng)力和腐蝕性介質(zhì)共同作用下，發(fā)生的腐蝕破壞。根據(jù)不銹鋼設(shè)備與制件的應(yīng)力腐蝕斷裂事例和試驗(yàn)研究，可以認(rèn)為：在一定靜拉伸應(yīng)力和在一定溫度條件下的特定電化學(xué)介質(zhì)共同作用下，現(xiàn)有的不銹鋼均有產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的
8、可能。應(yīng)力腐蝕最大特點(diǎn)之一是腐蝕介質(zhì)與材料的組合上有選擇性。容易引起奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕主要是鹽酸和氯化物含有氯離子的介質(zhì)
