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1、第十章 不锈钢的焊接 主讲教师:吴新华 本章讲述要点: 慨述 不锈钢的焊接性 不锈钢的焊接工艺 奥氏体不锈钢典型构造的焊接工艺 异种钢焊接不锈钢焊接接头的宏观照片不锈钢焊接接头的宏观照片YAG-MAGYAG-MAG激光电弧复合焊激光电弧复合焊第一节第一节 不锈钢及耐热钢的分类及特性不锈钢及耐热钢的分类及特性一、不锈钢的根本定义一、不锈钢的根本定义 不不锈锈钢钢的的定定 义义 原义原义 型型 习惯习惯 型型 广义广义 型型 仅指在无污染的大气仅指在无污染的大气环境中可以不生锈的钢环境中可以不生锈的钢 指原义型含义不锈钢与能耐指原义型含义不锈钢与能耐 酸腐蚀的耐酸不锈钢的统称酸腐蚀的耐酸不锈钢的统

2、称 泛指耐蚀钢和耐热钢,统称泛指耐蚀钢和耐热钢,统称为不锈钢为不锈钢Stainless SteelsStainless Steels不不锈锈钢钢不锈钢是耐蚀和耐不锈钢是耐蚀和耐 热高合金钢的统称。热高合金钢的统称。不锈钢通常含有不锈钢通常含有CrCrwCr12%wCr12%、NiNi、MnMn、MoMo等元素,等元素, 具有良好的耐腐蚀性、具有良好的耐腐蚀性、耐热性和较好的力学耐热性和较好的力学性能,性能, 适于制造要求耐腐蚀、适于制造要求耐腐蚀、抗氧化、耐高温暖超抗氧化、耐高温暖超低温的零部件和设备低温的零部件和设备二、不锈钢及耐热钢的分类二、不锈钢及耐热钢的分类按主要按主要化学成化学成 分

3、分类分分类 铬锰氮铬锰氮 不锈钢不锈钢 铬镍铬镍不锈钢不锈钢 铬铬不锈钢不锈钢 指指CrCr的质量分数介于的质量分数介于12%12%30%30%之间的不锈之间的不锈钢,其根本类型为钢,其根本类型为Cr13Cr13型型 Cr的质量分数介于的质量分数介于12%30%,Ni的质量分数介于的质量分数介于6%12%和和含其他少量元素的钢种,基含其他少量元素的钢种,基本类型为本类型为Cr18Ni9钢钢 属于节镍型奥氏体不锈钢,化学属于节镍型奥氏体不锈钢,化学成分中部分镍被锰、氮替代,可成分中部分镍被锰、氮替代,可减少镍的含量减少镍的含量如如1Cr18Mn8Ni5N、1Cr18Mn6Ni5N 按按用用途途分

4、分类类 超低碳超低碳Cr-NiCr-Ni钢钢( (如如00Cr25Ni22Mo200Cr25Ni22Mo2、00Cr22Ni5Mo3N)00Cr22Ni5Mo3N)等等低碳低碳Cr-NiCr-Ni钢如钢如0Cr19Ni90Cr19Ni9、1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti 高高CrCr钢如钢如1Cr131Cr13、2Cr132Cr13 不不锈钢锈钢 抗氧 化钢 热热强钢强钢 高高CrCr钢如钢如1Cr171Cr17、1Cr25Si21Cr25Si2 Cr-NiCr-Ni钢如钢如1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti、1Cr16Ni25Mo61Cr16Ni25Mo6、4Cr25Ni204

5、Cr25Ni20、4Cr25Ni344Cr25Ni34等等 Cr-NiCr-Ni钢钢如如2Cr25Ni202Cr25Ni20、2Cr25Ni20Si22Cr25Ni20Si2 以以Cr12Cr12为基的多元合金化为基的多元合金化 高高CrCr钢如钢如1Cr12MoWV1Cr12MoWV 包括大气环境下及有浸蚀性化学介质包括大气环境下及有浸蚀性化学介质中运用的钢,任务温度普通不超越中运用的钢,任务温度普通不超越500,要求耐腐蚀,对强度要求不,要求耐腐蚀,对强度要求不高。高。在高温下具有抗氧化性能的钢,它对在高温下具有抗氧化性能的钢,它对高温强度要求不高。任务温度可高达高温强度要求不高。任务温度

6、可高达9001100。在高温下既要有抗氧化才干,又要具在高温下既要有抗氧化才干,又要具有一定的高温强度,任务温度可高达有一定的高温强度,任务温度可高达600800。按组织按组织分类分类 奥氏体钢奥氏体钢 铁素体钢铁素体钢 马氏体钢 铁素体奥铁素体奥 氏体双相钢氏体双相钢 18-8:0Cr19Ni918-8:0Cr19Ni9、1Cr18Ni9Ti(18-8Ti) 1Cr18Ni9Ti(18-8Ti) 25-20:2Cr25Ni20Si225-20:2Cr25Ni20Si2、4Cr25Ni20 4Cr25Ni20 25-35:0Cr21Ni3225-35:0Cr21Ni32、4Cr25Ni35 4

7、Cr25Ni35 沉淀沉淀硬化钢硬化钢 1Cr171Cr17、1Cr25Si21Cr25Si2 000Cr30Mo2 000Cr30Mo2 Cr13Cr13、2Cr132Cr13、3Cr133Cr13、4Cr134Cr13及及1Cr17Ni12 1Cr17Ni12 、 1Cr12MoWV 1Cr12MoWV 00Cr18Ni5Mo3Si200Cr18Ni5Mo3Si2、0Cr25Ni5Mo3N0Cr25Ni5Mo3N、00Cr22Ni5Mo3N 00Cr22Ni5Mo3N 0Cr17Ni4Cu4Nb 0Cr17Ni4Cu4Nb,简称,简称17-4PH 17-4PH 0Cr17Ni7Al0Cr1

8、7Ni7Al,简称,简称17-7PH 17-7PH 按室温组织分类按室温组织分类1) A型不锈钢:基体以面心立方晶体构造的奥氏体组织为主,型不锈钢:基体以面心立方晶体构造的奥氏体组织为主,无磁性,主要经过冷加工使其强化并能够导致一定的磁性无磁性,主要经过冷加工使其强化并能够导致一定的磁性的不锈钢。是在高铬不锈钢中添加适当的镍镍的质量分数的不锈钢。是在高铬不锈钢中添加适当的镍镍的质量分数为为8%25%而构成的具有奥氏体组织的不锈钢。它是运用而构成的具有奥氏体组织的不锈钢。它是运用最广的一类,以高最广的一类,以高Cr-Ni钢最为典型。钢最为典型。 固溶态供货,综合性能最好固溶态供货,综合性能最好1

9、8-8型:型:1Cr18Ni9Ti 0Cr18Ni825-20型:型:2Cr25Ni20Si2 4Cr25Ni2025-35型:型:4Cr25Ni35 4Cr25Ni35Nb2)F型不锈钢:基体以体心立方晶体构造的铁素体组织为主,型不锈钢:基体以体心立方晶体构造的铁素体组织为主,有磁性,普通不能经过热处置硬化,但冷加工可使其细微强有磁性,普通不能经过热处置硬化,但冷加工可使其细微强化的不锈钢。显微组织为铁素体,铬的质量分数在化的不锈钢。显微组织为铁素体,铬的质量分数在11.5%32.0%范围。主要用作耐热钢抗氧化钢,也用作耐蚀钢。范围。主要用作耐热钢抗氧化钢,也用作耐蚀钢。铁素体钢以退火形状供

10、货。铁素体钢以退火形状供货。常为耐蚀钢常为耐蚀钢:1Cr17、1Cr25Si2、000Cr30Mo2 按室温组织分类按室温组织分类3)M型不锈钢:基体为马氏体组织,有磁性,经过热处置可调型不锈钢:基体为马氏体组织,有磁性,经过热处置可调整其力学性能的不锈钢。这类钢中铬的质量分数为整其力学性能的不锈钢。这类钢中铬的质量分数为11.5%18.0%。 Cr13系列最为典型系列最为典型 ,如,如1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13及及1Cr17Ni12,常用作不锈钢。热处置对马氏体钢力学,常用作不锈钢。热处置对马氏体钢力学性能影响很大,须根据要求规定供货形状,或者是退火态,性能影响很大,须根

11、据要求规定供货形状,或者是退火态,或者是淬火回火态。或者是淬火回火态。 4) A-F双相型不锈钢:基体兼有奥氏体和铁素体两相组织双相型不锈钢:基体兼有奥氏体和铁素体两相组织其中较少相的含量普通大于其中较少相的含量普通大于15%,有磁性,可经过冷加,有磁性,可经过冷加工使其强化的不锈钢。钢中铁素体工使其强化的不锈钢。钢中铁素体占占6040,奥氏体,奥氏体占占4060,故常称为双相不锈钢。这类钢具有极其优良,故常称为双相不锈钢。这类钢具有极其优良的抗腐蚀性能。的抗腐蚀性能。 固溶态供货,腐蚀性能最好固溶态供货,腐蚀性能最好 18-5型:型:00Cr18Ni5Mo3Si2;22-5型型:00Cr22

12、Ni5Mo3N 25-5型:型:0Cr25Ni5Mo3N;5)沉淀硬化型不锈钢:基体为奥氏体或马氏体组织,经时效强沉淀硬化型不锈钢:基体为奥氏体或马氏体组织,经时效强化处置以构成析出硬化相的高强钢,主要用作高强度不锈钢。化处置以构成析出硬化相的高强钢,主要用作高强度不锈钢。 时效处置态供货时效处置态供货M,A+M 0Cr17Ni4Cu4Nb(17-4PH);0Cr17Ni7Al(17-7PH) 第二节第二节 不锈钢的特性不锈钢的特性1. 1. 不锈钢的物理性能不锈钢的物理性能 普通地说,合金元素含量越多,热导率越小,而线膨胀系数和电阻率越大。马氏体钢和铁素体钢的约为低碳钢的1/2,其与低碳钢大

13、体相当。奥氏体钢的约为低碳钢的1/3,其那么比低碳钢大50%,并随着温度的升高,线膨胀系数的数值也相应地提高。由于奥氏体不锈钢这些特殊的物理性能,在焊接过程中会引起较大的焊接变形,特别是在异种金属焊接时,由于这两种资料的热导率和线膨胀系数有很大差别,会产生很大的剩余应力,成为焊接接头产生裂纹的主要缘由之一。 非奥氏体钢均显现磁性;奥氏体钢中只需25-20型及16-36型奥氏体钢不呈现磁性;18-8型奥氏体钢在退火形状下虽无磁性,在冷作条件能显示出强磁性。 2. 不锈钢的成分及力学性能表表3-7 常用不锈钢种的化学成分常用不锈钢种的化学成分(质量分数,质量分数,%) 普通常用不锈钢种退火后的最低

14、力学性能普通常用不锈钢种退火后的最低力学性能3.3.不锈钢的不锈钢的耐蚀性能耐蚀性能 应力腐蚀应力腐蚀SCC):不锈钢在特定的腐蚀介质和不锈钢在特定的腐蚀介质和拉应力作用下出现的低于强度极限的脆性开裂景象。拉应力作用下出现的低于强度极限的脆性开裂景象。晶间腐蚀:在晶粒边境附近发生的有选择性晶间腐蚀:在晶粒边境附近发生的有选择性 的腐蚀景象。的腐蚀景象。 缝隙腐蚀:在电解液中,如在氯离子环境中,缝隙腐蚀:在电解液中,如在氯离子环境中,不锈钢间或与异物接触的外表间存在间隙时,缝隙中不锈钢间或与异物接触的外表间存在间隙时,缝隙中不锈钢钝化膜吸附不锈钢钝化膜吸附Cl而被部分破坏的景象。而被部分破坏的景

15、象。点腐蚀孔蚀或坑蚀:金属资料外表大部分点腐蚀孔蚀或坑蚀:金属资料外表大部分不腐蚀或腐蚀细微,而分分发生的部分腐蚀不腐蚀或腐蚀细微,而分分发生的部分腐蚀 均匀腐蚀:接触腐蚀介质的金属均匀腐蚀:接触腐蚀介质的金属外表全部产生腐蚀的景象外表全部产生腐蚀的景象 (4) 晶间腐蚀 在晶粒边境附近发生的有选择性的腐蚀景象。受这种腐蚀的设备或零件,外观虽呈金属光泽,但因晶粒彼此间已失去联络,敲击时已无金属的声音,钢量变脆。晶间腐蚀多半与晶界层“贫铬景象有联络。18-8奥氏体不锈钢在450850加热敏化加热时,由于沿晶界沉淀出铬的碳化物Cr23C6,致使晶界边境层Cr低于12%,构成贫Cr区,在腐蚀介质中即

16、可沿晶粒边境发生所谓晶间腐蚀(Inter-granular corrosion)。现已证明,假设钢中含碳量低于其溶解度,C20%Cr20%即可即可产生普通在产生普通在500500900900长时加热有利于长时加热有利于相的相的构成。多分布在晶界,降低韧性。构成。多分布在晶界,降低韧性。475脆性:主要出如今脆性:主要出如今Cr15%的铁素体钢的铁素体钢中。中。430480之间长期加热并缓冷,导致在之间长期加热并缓冷,导致在常温时或负温时出现强度升高而韧性下降的景象常温时或负温时出现强度升高而韧性下降的景象。杂质有促进作用,高纯度可抑制。易产生的。杂质有促进作用,高纯度可抑制。易产生的在在600

17、-700保温保温1h空冷可恢复。空冷可恢复。热强性:在高温下长时间任务时对断裂的抗力热强性:在高温下长时间任务时对断裂的抗力耐久强度,或在高温下长时间任务时抗耐久强度,或在高温下长时间任务时抗塑性变形的才干蠕变抗力。塑性变形的才干蠕变抗力。耐热性能:耐热性能是指高温下,既有抗氧化耐热性能:耐热性能是指高温下,既有抗氧化或耐气体介质腐蚀的性能即热稳定性,同时又或耐气体介质腐蚀的性能即热稳定性,同时又有足够的强度即热强性。有足够的强度即热强性。不锈钢及不锈钢及耐热钢的耐热钢的高温性能高温性能 第三节 奥氏体不锈钢的焊接性一、奥氏体不锈钢的类型一、奥氏体不锈钢的类型类类型型 18-8型奥氏体不锈钢

18、18-12Mo18-12Mo型型奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢为抑制晶间腐蚀倾开发了为抑制晶间腐蚀倾开发了 1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti和和0Cr18Ni11Nb0Cr18Ni11Nb等等 主要牌号有主要牌号有1Cr18Ni91Cr18Ni9和和0Cr18Ni9 0Cr18Ni9 25-2025-20型奥型奥氏体不锈钢氏体不锈钢 超低碳超低碳18-818-8型不锈钢,型不锈钢,如如00Cr19Ni1000Cr19Ni10等等 0Cr17Ni12Mo20Cr17Ni12Mo2、0Cr18Ni12Mo2Ti0Cr18Ni12Mo2Ti等等 牌号有牌号有0Cr25Ni200Cr25Ni20等等

19、 奥氏体不锈钢是不锈钢中最重要的钢种,消费量和运用量约占不锈钢总产量及用量的70%,该类钢是一种非常优良的资料,有极好的抗腐蚀性和生物相容性,因此在化学工业、沿海、食品、生物医学、石油化工等领域中得到广泛运用。 奥氏体不锈钢的类型 常用的奥氏体型不锈钢根据其主要合金元素Cr、Ni的含量不同,可分为如下三类:18-8型奥氏体不锈钢 是运用最广泛的一类奥氏体不锈钢,也是奥氏体型不锈钢的根本钢种,其他奥氏体钢的钢号都是根据不同运用要求而衍生出来的。(2) 18-12Mo型奥氏体不锈钢 这类钢中钼的质量分数普通为2%4%。由于Mo是减少奥氏体相区的元素,为了固溶处置后得到单一的奥氏体相,在钢中Ni的质

20、量分数要提高到10%以上 (3) 25-20型奥氏体不锈钢 这类钢铬、镍含量很高,具有很好的耐腐蚀性能和耐热性能。 二、奥氏体二、奥氏体不锈钢不锈钢焊接性焊接性分析分析奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢焊接接头的耐蚀性焊接接头的耐蚀性热裂纹热裂纹 析出景象析出景象 低温脆化低温脆化 晶间晶间 腐蚀腐蚀 应力腐应力腐蚀开裂蚀开裂SCCSCC 热影响区敏化区晶间腐蚀热影响区敏化区晶间腐蚀 焊缝区晶间腐蚀焊缝区晶间腐蚀 点点蚀蚀刀状腐蚀刀状腐蚀 腐蚀介质的影响腐蚀介质的影响 焊接应力的作用焊接应力的作用 合金元素的作用合金元素的作用 奥氏体钢焊接接头有点蚀奥氏体钢焊接接头有点蚀倾向,双相钢有时也会有倾向,双相

21、钢有时也会有点蚀产生。点蚀产生。 1奥氏体不锈钢焊接接头的耐蚀性奥氏体不锈钢焊接接头的耐蚀性(1) 晶间腐蚀 奥氏体不锈钢焊接接头,在腐蚀介质中任务一段时间能够部分发生沿晶界的腐蚀,普通称此腐蚀为晶间腐蚀。 18-8钢焊接接头有三个部位能出现晶间腐蚀景象,如图4-3所示。它发生的部位是在热循环峰值温度6001000的热影响区,如图3-10a所示;也有的发生在焊缝金属上,如图3-10b所示;另一种晶间腐蚀发生在焊缝的熔合线轮廓外侧很狭窄的范围内,像刃状深化开展,故称之刀状腐蚀,如图3-10c所示,它是晶间腐蚀的一种特殊方式。在同一个接头并不能同时看到这三种晶间腐蚀的出现,这取决于钢和焊缝的成分。

22、出现敏化区腐蚀就不会有熔合区腐蚀。焊缝区的腐蚀主要决议于焊接资料。在正常情况下,现代技术程度可以保证焊缝区不会产生晶间腐蚀。(a)(b)(c)a)在母材金属上在母材金属上 b)在焊缝上在焊缝上 c)熔合线刀状腐蚀熔合线刀状腐蚀图图3-10 焊接接头的晶间腐蚀焊接接头的晶间腐蚀 18-8钢焊接接头晶间腐蚀景象图图4-3 18-84-3 18-8不锈钢焊接接头能够出现晶间腐蚀的部位不锈钢焊接接头能够出现晶间腐蚀的部位1HAZ1HAZ敏化区敏化区 2 2焊缝区焊缝区 3 3熔合区熔合区 1) 焊缝区晶间腐蚀 根据贫铬实际,为防止焊缝发生晶间腐蚀:一是经过焊接资料,使焊缝金属或者成为超低碳情况,或者含

23、有足够的稳定化元素Nb因Ti不易过渡到焊缝中而不采用Ti,普通希望wNb8wC或wNb1;二是调整焊缝成分以获得一定数量的铁素体相。 焊缝区晶间腐蚀钝化 敏华钝化:由于金属外表在腐蚀过程中生成的腐蚀产物不锈钢的腐蚀产钝化:由于金属外表在腐蚀过程中生成的腐蚀产物不锈钢的腐蚀产物中主要含有物中主要含有Cr2O3很致密且能结实地附着于金属外表,阻滞了腐很致密且能结实地附着于金属外表,阻滞了腐蚀过程,出现了腐蚀速度降低的景象,叫钝化,金属在介质中处于钝蚀过程,出现了腐蚀速度降低的景象,叫钝化,金属在介质中处于钝化的形状叫钝态。依托钝化而耐蚀的耐蚀金属如不锈钢等叫可钝化型化的形状叫钝态。依托钝化而耐蚀的

24、耐蚀金属如不锈钢等叫可钝化型金属。金属。敏化:不锈钢材在冶金和制造过程中经遭到热成形、焊接、热处置等敏化:不锈钢材在冶金和制造过程中经遭到热成形、焊接、热处置等温度超越温度超越300的热作工艺,使得在晶界析出了碳化铬、氮化铬、的热作工艺,使得在晶界析出了碳化铬、氮化铬、相相和铬与其他金属间的化合物等高铬相,同时在晶界高铬相与晶粒临近和铬与其他金属间的化合物等高铬相,同时在晶界高铬相与晶粒临近的狭长地域产生了贫铬区,使不锈钢产生与提高了晶间腐蚀敏感性,的狭长地域产生了贫铬区,使不锈钢产生与提高了晶间腐蚀敏感性,不锈钢的这种受热过程叫敏化。不锈钢的这种受热过程叫敏化。固溶处置固溶处置固溶处置 (s

25、olution heat treatment) :将不锈钢加热:将不锈钢加热到适当高温,并保温足够时间,使可溶组分溶解进到适当高温,并保温足够时间,使可溶组分溶解进入基体中,通常以较快的速度冷却,可以使基体中入基体中,通常以较快的速度冷却,可以使基体中析出的组分来不及析出,依然过饱地固溶在基体中,析出的组分来不及析出,依然过饱地固溶在基体中,这种热处置叫固溶处置。这种热处置叫固溶处置。碳化铬:不锈钢在碳化铬:不锈钢在300300950950温度范围内能够在晶界析出碳化铬。最重要的温度范围内能够在晶界析出碳化铬。最重要的碳化铬方式为碳化铬方式为(Cr(Cr、Fe)23C6Fe)23C6或或(Cr

26、(Cr、FeFe、Mo)23C6Mo)23C6。其铬含量常达。其铬含量常达90%90%以上,大大以上,大大高于不锈钢的平均铬含量。晶界碳化铬的析出是使晶界临近的晶粒边缘产生贫高于不锈钢的平均铬含量。晶界碳化铬的析出是使晶界临近的晶粒边缘产生贫铬区的最重要的缘由。碳化铬的析出温度范围实践上就是使不锈钢产生与提高铬区的最重要的缘由。碳化铬的析出温度范围实践上就是使不锈钢产生与提高晶间腐蚀敏感性的主要敏化温度范围。在晶间腐蚀敏感性的主要敏化温度范围。在10%10%草酸法检验与沸腾草酸法检验与沸腾65%65%硝酸法检验硝酸法检验时,碳化铬可以被快速溶解。时,碳化铬可以被快速溶解。贫铬区:不锈钢在贫铬区

27、:不锈钢在300300以上的热过程中,晶粒边境会析出碳化铬、氮化铬、以上的热过程中,晶粒边境会析出碳化铬、氮化铬、相与其他金属间化合物等铬含量高于甚至大大高于不锈钢平均铬含量的高铬相,相与其他金属间化合物等铬含量高于甚至大大高于不锈钢平均铬含量的高铬相,致使晶界高铬相与晶粒外缘相邻接的狭长区域的铬含量大大下降,称为贫铬区。致使晶界高铬相与晶粒外缘相邻接的狭长区域的铬含量大大下降,称为贫铬区。当热过程较短时,晶粒本体的铬原子来不及充分向贫铬区分散补充,温度下降当热过程较短时,晶粒本体的铬原子来不及充分向贫铬区分散补充,温度下降后,贫铬区得以坚持。在以后接触到某些具有晶间腐蚀才干的介质时,贫铬区后

28、,贫铬区得以坚持。在以后接触到某些具有晶间腐蚀才干的介质时,贫铬区的溶解速度会大大超越晶粒本身。晶粒本身为钝化腐蚀时,贫铬区经常为活化的溶解速度会大大超越晶粒本身。晶粒本身为钝化腐蚀时,贫铬区经常为活化腐蚀,因此会产生晶间会产生晶间腐蚀。不锈钢贫铬区的存在是不锈钢产生晶腐蚀,因此会产生晶间会产生晶间腐蚀。不锈钢贫铬区的存在是不锈钢产生晶间腐蚀敏感性的最重要的缘由之一。间腐蚀敏感性的最重要的缘由之一。 2热影响区敏化区晶间腐蚀 所谓热影响区HAZ敏化区晶间腐蚀是指焊接热影响区中加热峰值温度处于敏化加热区间的部位故称敏化区所发生的晶间腐蚀。奥氏体不锈钢长期加热而导致晶间腐蚀的敏化温度区为45085

29、0。敏化的本质是,当处于该区的金属晶粒内部过饱和固溶的碳原子会逐渐向晶粒边境分散,与晶粒边境的铬原子结合而成碳化物(CrFe)23C6,并沿晶界沉淀析出。由于铬原子的分散速率比碳小得多,来不及补充构成碳化物所耗费的铬,使晶粒边境的铬含量低于耐蚀所需铬的极限值WCr12%),于是导致晶粒边缘贫铬而丧失了耐腐蚀才干,在腐蚀介质中任务一段时间后就会产生晶间腐蚀。 0Cr18Ni9钢热影响区敏化区晶间腐蚀图图3-11 晶间腐蚀贫铬实际表示图晶间腐蚀贫铬实际表示图图图3-12 00Cr20Ni10-晶界上晶界上Cr23C6沉淀项析出沉淀项析出 500 x2x00Cr20Ni10不锈钢带极埋弧堆焊后不锈钢

30、带极埋弧堆焊后530保温保温50小时,发现小时,发现-晶界上有晶界上有Cr23C6沉淀,如图沉淀,如图3-12所示,照片中沿铁素体周边的黑点棒状物,经电子衍射所示,照片中沿铁素体周边的黑点棒状物,经电子衍射分析分析(XRD)证明是证明是Cr23C6。焊缝上的晶间腐蚀通常都只是在多道多层焊的情况。焊缝上的晶间腐蚀通常都只是在多道多层焊的情况下出现。前一焊道金属遭到后面焊道的热影响而处于敏化温度的区带,能够出下出现。前一焊道金属遭到后面焊道的热影响而处于敏化温度的区带,能够出现晶间贫铬而不耐腐蚀,这就是目前解释现晶间贫铬而不耐腐蚀,这就是目前解释18-8型不锈钢焊接接头晶间腐蚀的主型不锈钢焊接接头

31、晶间腐蚀的主要实际根据。要实际根据。3刀状腐蚀刀状腐蚀 定义:在熔合区产生的晶间腐蚀,如刀削切口方式,定义:在熔合区产生的晶间腐蚀,如刀削切口方式,故称为刀状腐蚀。腐蚀区宽度初期不超越故称为刀状腐蚀。腐蚀区宽度初期不超越3 35 5个晶粒,逐渐扩展到个晶粒,逐渐扩展到1.01.01.5mm1.5mm。发生部位:只发生在含发生部位:只发生在含TiTi或或BbBb的的18-818-8和和18-818-8钢的熔合区。在焊缝的钢的熔合区。在焊缝的焊趾启裂焊趾启裂, ,沿着焊缝熔合线向板厚度方向深化,并渐渐地向母材金属和焊缝金属开展。沿着焊缝熔合线向板厚度方向深化,并渐渐地向母材金属和焊缝金属开展。本质

32、:与本质:与M23C6M23C6沉淀构成贫铬层有关。沉淀构成贫铬层有关。必要条件:普通发生在焊后再次在敏化区间加热时,即必要条件:普通发生在焊后再次在敏化区间加热时,即高温过热和中温敏化的相继作用。高温过热和中温敏化的相继作用。 图4-7 刀状腐蚀(2) 应力腐蚀开裂SCC 1腐蚀介质的影响 应力腐蚀的最大特点之一是腐蚀介质与资料组合上的选择性,在此特定组合之外不会产生应力腐蚀。如在Cl的环境中,18-8不锈钢的应力腐蚀不仅与溶液中Cl离子有关,而且还与其溶液中氧含量有关。 Cl离子浓度很高、氧含量较少或Cl离子浓度较低、氧含量较高时,均不会引起应力腐蚀。 2焊接应力的作用 应力腐蚀开裂是应力

33、和腐蚀介质共同作用的结果。由于低热导率及高热膨胀系数,不锈钢焊后经常产生较大的剩余应力。应力腐蚀开裂的拉应力中,来源于焊接剩余应力的超越30%,焊接拉应力越大,越易发生应力腐蚀开裂。在含氯化物介质中,引起奥氏体钢SCC的临界拉应力th,接近奥氏体钢的屈服点s,即ths。在高温高压水中,引起奥氏体钢SCC的 th远小于s。而在H2SO6介质中,由于晶间腐蚀领先,应力那么起到了加速作用,此时可以为th0。典型的应力腐蚀裂纹如图4-10所示。 为防止应力腐蚀开裂,从根本上看,退火消除焊接剩余应力最为重要。剩余应力消除程度与“回火参数LMPLarson Miller Parameter有关,即: LM

34、P=T(lgt+20)10-3 4-4 式中 T加热温度; t保温时间h。 LMP越大,剩余应力消除程度越大。如18-8Nb钢管,外径为。消除125mm,壁厚25mm,焊态时的焊接剩余应力R =120MPa应力退火后,LMP18时才开场使R降低;当LMP23时,R0。 0Cr17Ni12Mo2 0Cr17Ni12Mo2不锈钢不锈钢 焊趾处的应力腐蚀裂纹焊趾处的应力腐蚀裂纹 10 10 应指出,为消除应力,加热温度T的作用效果远大于加热保温时间t的作用。 3合金元素的作用 应力腐蚀开裂大多发生在合金中,在晶界上的合金元素偏析引起合金晶间开裂是应力腐蚀的主要要素之一。对于焊缝金属,选择焊接资料具有

35、重要意义。 综上所述,引起应力腐蚀开裂须具备三个条件:首先是金属在该环境中具有应力腐蚀开裂的倾向;其次是由这种材质组成的构造接触或处于选择性的腐蚀介质中;最后是有高于一定程度的拉应力。 应力腐蚀三个条件:三个条件: 环境环境 选择性的腐蚀介质选择性的腐蚀介质 拉应力拉应力(3) 点蚀 奥氏体钢焊接接头有点蚀倾向,其实即使耐点蚀性优良的双相钢有时也会有点蚀产生。点蚀指数PI越小的钢,点蚀倾向越大。最容易产生点蚀的部位是焊缝中的不完全混合区,其化学成分与母材一样,但却阅历了熔化与凝固过程,应属焊缝的一部分。焊接资料选择不当时,焊缝中心部位也会有点蚀产生,其主要缘由应归结为耐点蚀成分Cr与Mo的偏析

36、。例如,奥氏体钢Cr22Ni25Mo中Mo的质量分数为3%12%,在钨极氩弧焊TIG时,枝晶晶界Mo量与其晶轴Mo量之比即偏析度达1.6,Cr偏析度达1.25。因此晶轴负偏析部位易于产生点蚀。总之,TIG自熔焊接所构成的焊缝均易构成点蚀,甚至填送同质焊丝时也是如此,仍不如母材。为提高耐点蚀性能:须减少Cr、Mo的析;一方面采用较母材更高Cr、Mo含量的所谓“超合金化焊接材一方面料Overalloyed Filler Metal。提高Ni含量,晶轴中Cr、Mo的负偏析显著减少。2热裂纹 奥氏体钢焊接时,在焊缝及近缝区都有产生裂纹的能够性,主要是热裂纹。最常见的是焊缝凝固裂纹。HAZ近缝区的热裂纹

37、大多是所谓液化裂纹。在大厚度焊件中也有时见到焊道下裂纹 (1) 奥氏体钢焊接热裂纹的缘由 与普通构造钢相比较,Cr-Ni奥氏体钢焊接时有较大热裂倾向,主要与以下特点有关:1) 奥氏体钢的热导率小和线膨胀系数大,在焊接部分加热和冷却条件下,接头在冷却过程中可构成较大的拉应力。焊缝金属凝固期间存在较大拉应力是产生热裂纹的必要条件。2) 奥氏体钢易于联生结晶构成方向性强的柱状晶的焊缝组织,有利于有害杂质偏析,而促使构成晶间液膜,显然易于促使产生凝固裂纹。图图3-8 00Cr20Ni10Nb 3-8 00Cr20Ni10Nb 奥氏体焊缝的结晶裂奥氏体焊缝的结晶裂纹纹图图3-9 含硼含硼304钢钢 HA

38、Z晶界液化裂纹晶界液化裂纹 3) 奥氏体钢及焊缝的合金组成较复杂,不仅S、P、Sn、Sb之类杂质可构成易溶液膜,一些合金元素因溶解度有限如Si、Nb,也能构成易溶共晶,如硅化物共晶、铌化物共晶。这样,焊缝及近缝区都能够产生热裂纹。(2) 凝固方式对热裂纹的影响 凝固裂纹最易产生于单相奥氏体组织的焊缝中,假设为双相组织,那么不易于产生凝固裂纹,这已为实验所证明。通常用室温下焊缝中相数量来判别热裂倾向。如图4-13所示,室温铁素体数量由0%增至100%,热裂倾向与脆性温度区间BTR大小完全对应。 凝固裂纹产生于真实固相线之上的凝固过程后期,用室温组织来考核凝固过程中的景象,总有缺憾,必需联络凝固方

39、式结晶方式来进展思索才更合理。图4-14为Fe-Cr-Ni三元合金一个70%Fe的伪二元相图。图中标出的虚线合金,其室温平衡组织为单相,实践冷却得到的室温组织能够含5%10%相。但凝固开场到终了都是单相相组织,只是在继续冷却时,由于发生相变,数量越来越少,在平衡条件下直至为零。 凝固方式对热裂纹的影响 图4-14 Fe-Cr-Ni三元合金一个70%Fe的伪二元相图 凝固裂纹与凝固方式直接相关。所谓凝固方式,首先是指以何种初生相或开场结晶进展凝固过程,其次是指以何种相完成凝固过程。可有四种凝固方式:如图4-14中合金,以相完成整个凝固过程,凝固方式以F表示;合金初生相为,但超越AB面后又依次发生

40、包晶和共晶反响,即L+L+,这种凝固方式以FA表示;合金的初生相为,超越AC面后依次发生包晶和共晶反响,即L+L+,这种凝固方式那么以AF表示;合金的初生相为,直到凝固终了不再发生变化,因此用A表示这种凝固方式。 晶粒润湿实际指出,偏析液膜可以润湿-、-界面,不能润湿-异相界面。以FA方式构成的铁素体呈蠕虫状,防碍枝晶支脉开展,构成理想的-界面,因此不会有热裂倾向。凝固裂纹与凝固方式有直接关系。单纯F或A 方式凝固时,只需-或-界面,所以会有热裂倾向。以AF方式凝固时,由于是经过包晶/共晶反响面构成+,这种共晶缺乏以构成理想的-界面,所以依然可以呈现液膜润湿景象,以致还会有一定的热裂倾向。 图

41、4-17阐明,影响热裂倾向的关键是决议凝固方式的Creq/Nieq比值,而并非室温相数量。由此可知,18-8系列奥氏体钢,因Creq/Nieq处于1.52.0之间,普通不会随便发生热裂;而25-20系列奥氏体钢,因Creq/Nieq1.5,Ni含量越高,其比值越小,所以具有明显的热裂敏感性。图 热裂倾向关键是Creq/Nieq比值,而并非室温相数量。18-8系列奥氏体钢,因Creq/Nieq处于1.52.0之间,普通不会随便发生热裂。而25-20系列奥氏体钢,因Creq/Nieq1.5,Ni含量越高,其比值越小,所以具有明显的热裂敏感性。(3) (3) 化学成分对热裂纹的影响化学成分对热裂纹的

42、影响 调整成分归根结底还是经过组织发生作调整成分归根结底还是经过组织发生作用。对于焊缝金属,调整化学成分是控制焊缝性能包括裂纹问题用。对于焊缝金属,调整化学成分是控制焊缝性能包括裂纹问题的重要手段。但如何进展冶金化,还未能获得完全有规律的认识。由的重要手段。但如何进展冶金化,还未能获得完全有规律的认识。由于,任何钢种都是一个复杂的合金系统,某一元素单独作用和其他元于,任何钢种都是一个复杂的合金系统,某一元素单独作用和其他元素共存时发生的作用,往往不尽一样,甚至能够相反。素共存时发生的作用,往往不尽一样,甚至能够相反。 1 1MnMn的影响的影响 在单相奥氏体钢中在单相奥氏体钢中MnMn的作用有

43、利,但假设同时存在的作用有利,但假设同时存在CuCu时,时,MnMn与与CuCu可以相互促进偏析,晶界易于出现偏析液膜而增大热裂可以相互促进偏析,晶界易于出现偏析液膜而增大热裂倾向。倾向。2 2S S、P P的影响的影响 硫、磷在焊接奥氏体钢时极易构成低熔点化合物,添硫、磷在焊接奥氏体钢时极易构成低熔点化合物,添加焊接接头的热裂倾向。磷容易在焊缝中构成低熔点磷化物,添加热加焊接接头的热裂倾向。磷容易在焊缝中构成低熔点磷化物,添加热裂敏感性,而硫那么容易在焊接热影响区构成低熔点硫化物而添加热裂敏感性,而硫那么容易在焊接热影响区构成低熔点硫化物而添加热裂敏感性。在焊缝中,硫对热裂的敏感性比磷弱,这

44、是由于在焊缝中裂敏感性。在焊缝中,硫对热裂的敏感性比磷弱,这是由于在焊缝中硫能构成硫能构成MnSMnS,并且离散地分布在焊缝中。在热影响区中,硫比磷对,并且离散地分布在焊缝中。在热影响区中,硫比磷对裂纹敏感性更强,这是由于硫比磷的分散速度快,更容易在晶界偏析。裂纹敏感性更强,这是由于硫比磷的分散速度快,更容易在晶界偏析。焊缝中硫、磷的最高质量分数应限制在焊缝中硫、磷的最高质量分数应限制在0.015%0.015%以内。以内。 3Si的影响 Si是铁素体构成元素,焊缝中wSi4%之后,碳的活动才干添加,构成碳化物或碳氮化合物,因此,为了提高抗晶间腐蚀才干,必需使焊缝中wC不超越0.02%。 Si在

45、18-8钢中有利于促使产生相,可提高抗裂性,可不用过分限制;但在25-20钢中,Si的偏析剧烈,易引起热裂。 4铌的影响 铌可与磷、铬及锰一同构成低熔点磷化物,而与硅、铬和锰那么可构成低熔点硫化物氧化物杂质。铌在晶粒边境富集,可构成富铌、镍的低熔点相,其结晶温度甚至低于1160。含铌的低熔点相在铁素体和奥氏体中的溶解度不同,从而对热裂影响不同。5钛的影响 钛也可以构成低熔点相,如在1340 时,焊缝中就可以构成钛碳氮化物的低熔点相。含钛低熔点相的构成对抗裂性的影响不如铌的明显,由于钛与氧有强的结和力,因此钛通常不用于焊缝金属的稳定化,而是用于钢的稳定化。钛主要是对母材及热影响区的液化裂纹的构成

46、有影响。6碳的影响 碳对于热裂敏感性的影响仅在一次结晶为奥氏体的单相奥氏体化的焊缝金属中,碳对热裂敏感性的影响很复杂,还取决于合金成分。 7硼的影响 硼是对抗热裂性影响最坏的元素。高温时硼在在奥氏体中的溶解度非常低,只需0.005%,硼与铁、镍都能构成低熔点共晶。因此,要限制焊缝中的硼含量。 总之,凡是溶解度小而能偏析构成易熔共晶的成分,都能够引起热裂纹的产生。凡可无限固溶的成分如Cu在Ni中或溶解度大的成分如Mo、W、V,都不会引起热裂。奥氏体钢焊缝, 提高Ni含量时,热裂倾向会增大;而提高Cr含量,对热裂不发生明显影响。在含Ni量低的奥氏体钢加Cu时,焊缝热裂倾向也会增大。凡促使出现A或A

47、F凝固方式的元素,该元素必会增大焊缝的热裂倾向。 (4) 焊接工艺的影响 在合金成分一定的条件下,焊接工艺对能否会产生热裂纹也有一定影响。 为防止焊缝枝晶粗大和过热区晶粒粗化,以致增大偏析程度,应尽量采用小焊接热输入快速焊工艺,而且不应预热,并降低层间温度。不过,为了减小焊接热输入,不应过分增大焊接速度,而应适当降低焊接电流。增大焊接电流,焊接热裂纹的产生倾向也随之增大。过分提高焊接速度,焊接时反而更易产生热裂纹。这是由于随着焊接速度增大,冷却速度也要增大,于是增大了凝固过程的不平衡性,凝固方式将逐次变化为FAAFA,相当于图4-14中A点向右挪动,因此热裂倾向增大。3. 析出景象 一些含镍量

48、不是特别高的奥氏体不锈钢,为了提高焊缝抗热裂性而设计的体积分数为35或更高的铁素体组织的焊缝,在650850高温继续服役的过程中会发生相的脆变。 在不锈钢中,相通常只需在铬的质量分数大于16%时才会析出,由于铬有很高的分散性,相在铁素体中的析出比奥氏体中的快。的转变速度与相的合金化程度有关,而不单是相的数量。凡铁素体化元素均加强转变,即被Cr、Mo等浓化了的相易于转变析出相。 相是指一种脆硬而无磁性的金属间化合物相,具有变成分和复杂的晶体构造。相的析出使资料的韧性降低,硬度添加。有时还添加了资料的腐蚀敏感性。相的产生,是或是。 不同钢号析出相的敏感温度区不同。例如,0Cr25Ni20奥氏体不锈

49、钢,在温度低于800时,相析出缓慢;当温度高于900时,相就不会析出。对于18-8型不锈钢当温度超越850时,相就不会析出。含镍量很高的稳定纯奥氏体不锈钢很少发生相的脆变或者说相脆化程度轻,可以长时间任务。相:相: 相为不锈钢中常见的金属间化合物相,名义成分为相为不锈钢中常见的金属间化合物相,名义成分为FeCrFeCr,实践成分为实践成分为(FeNi)x(CrMo)y(FeNi)x(CrMo)y。在铁素体相中较容易析出。在铁素体相中较容易析出。相的铬相的铬含量为含量为42%42%50%50%,比不锈钢的平均铬含量高。属高铬相,因此,比不锈钢的平均铬含量高。属高铬相,因此相在相在晶界析出时也可使

50、临近的晶粒边缘产生贫铬区。但晶界析出时也可使临近的晶粒边缘产生贫铬区。但相在晶界的析出相在晶界的析出对晶间腐蚀敏感性的影响常更表达在对晶间腐蚀敏感性的影响常更表达在相本身的快速溶解。对于晶间相本身的快速溶解。对于晶间腐蚀的作用而言,普通将腐蚀的作用而言,普通将相分为两类,一类为从含钼不锈钢中产生相分为两类,一类为从含钼不锈钢中产生的的相,为金相可见的相,为金相可见的相;另一类为由含钛的稳定化不锈钢中产生相;另一类为由含钛的稳定化不锈钢中产生的的相,为金相不可见相,为金相不可见相。在沸腾相。在沸腾65%65%硝酸法这样氧化性很强的溶硝酸法这样氧化性很强的溶液中,两类液中,两类相可产生过钝化的快速

51、溶解。在沸腾的相可产生过钝化的快速溶解。在沸腾的50%50%硫酸硫酸+ +硫酸铁硫酸铁法检验溶液中,介质的氧化性稍弱,含钛的稳定化不锈钢中产生的法检验溶液中,介质的氧化性稍弱,含钛的稳定化不锈钢中产生的相可在其中快速溶解,而含钼不锈钢钢产生的相可在其中快速溶解,而含钼不锈钢钢产生的相不能在其中快速溶相不能在其中快速溶解。在沸腾的解。在沸腾的16%16%硫酸硫酸+ +硫酸铜硫酸铜+ +铜屑法这样弱氧化性的介质中,铜屑法这样弱氧化性的介质中, 相不能产生快速溶解。相不能产生快速溶解。 4低温脆化为了满足低温韧性要求,有时采用18-8钢,焊缝组织希望是单一相,成为完全面心立方构造,尽量防止出现相。相

52、的存在,总是恶化低温韧性,表4-2即是一例。虽然单相焊缝低温韧性比较好,但仍不如固溶处置后的1Cr18Ni9Ti钢母材,例如aku(196)230J/cm2, aku(20)280J/cm2。其实“铸态焊缝中的相因形貌不同,可以具有相异的韧性程度。、低温脆化、低温脆化 为满足低温韧性要求,为满足低温韧性要求,WM组织希望是单组织希望是单一一相,成为完全面心立方构造,尽量防止出现相,成为完全面心立方构造,尽量防止出现相。相。相的存在,总是恶化低温韧性。其实相的存在,总是恶化低温韧性。其实“铸铸态焊缝中的态焊缝中的 相因形貌不同,可以具有相异相因形貌不同,可以具有相异的韧性程度。的韧性程度。 超低

53、碳超低碳18-8钢焊缝中通常能够见到三种形钢焊缝中通常能够见到三种形状的状的相相:球状、蠕虫状和花边条状球状、蠕虫状和花边条状(Lacy Ferrite ),而以,而以蠕虫状居多数。恰恰是蠕虫状会呵斥脆性断口蠕虫状居多数。恰恰是蠕虫状会呵斥脆性断口形貌,但蠕虫状对抗热裂有利。从低温韧性的形貌,但蠕虫状对抗热裂有利。从低温韧性的角度思索,希望稍稍提高角度思索,希望稍稍提高Cr含量含量(对于对于18-8钢可钢可将将Cr的质量分数提高到略微超越的质量分数提高到略微超越20%),以获得,以获得少量花边条状少量花边条状相,低温韧性会得到改善,其值相,低温韧性会得到改善,其值可到达常温时数值的可到达常温时

54、数值的80%。在这种情况下,焊。在这种情况下,焊缝中有少量缝中有少量相是可以允许的。相是可以允许的。第四节第四节 奥氏体不锈钢的焊接工艺特点奥氏体不锈钢的焊接工艺特点1.1.焊接材焊接材料选择料选择应留意应留意 的问题的问题 应坚持应坚持“适用性原那么适用性原那么 根据所选各焊接资料的详细成分来确定能否适用 思索详细运用的焊接方法和工思索详细运用的焊接方法和工 艺参数能够呵斥的熔合比大小艺参数能够呵斥的熔合比大小 根据技术条件规定的全面根据技术条件规定的全面焊接性要求来确定合金化程度焊接性要求来确定合金化程度 不仅要注重焊缝金属合金系统,不仅要注重焊缝金属合金系统,而且要留意详细合金成分在该而

55、且要留意详细合金成分在该合金系统中的作用;不仅思索合金系统中的作用;不仅思索运用性能要求,也要思索防止运用性能要求,也要思索防止焊接缺陷的工艺焊接性的要求焊接缺陷的工艺焊接性的要求 2.2.焊接焊接工艺工艺 要点要点 合理选择焊接方法合理选择焊接方法 控制焊接参数,防止控制焊接参数,防止接头产生过热景象接头产生过热景象 接头设计的合理性接头设计的合理性应给以足够的注重应给以足够的注重 尽能够控制焊接工艺稳尽能够控制焊接工艺稳定以保证焊缝金属成分稳定定以保证焊缝金属成分稳定 控制焊缝成形控制焊缝成形 防止焊件任务外表的污染防止焊件任务外表的污染 (1) 防止奥氏体不锈钢焊接热裂纹的措施防止奥氏体

56、不锈钢焊接热裂纹的措施 1) 冶金措施冶金措施 在焊缝金属中增添一定数量的铁素体组织,使焊缝成为奥氏体在焊缝金属中增添一定数量的铁素体组织,使焊缝成为奥氏体-铁铁素体素体5%双相组织,能有效地防止焊缝热裂纹的产生。当不允许出现双相组织,能有效地防止焊缝热裂纹的产生。当不允许出现双相组织时,进展合理合金化,即适当添加双相组织时,进展合理合金化,即适当添加Mn,C,N 控制焊缝金属中的铬镍比,对于控制焊缝金属中的铬镍比,对于18-8型不锈钢来说,当焊接资料的型不锈钢来说,当焊接资料的铬镍比小于铬镍比小于1.61时,就易产生热裂纹;而铬镍比到达时,就易产生热裂纹;而铬镍比到达2.33.2时,就可以防

57、时,就可以防止热裂纹的产生。止热裂纹的产生。 焊缝金属中严厉限制硼、硫、磷、硒等有害元素的含量,以防止热焊缝金属中严厉限制硼、硫、磷、硒等有害元素的含量,以防止热裂纹的产生。对于不允许存在铁素体的纯奥氏体焊缝,可以参与适当的锰,裂纹的产生。对于不允许存在铁素体的纯奥氏体焊缝,可以参与适当的锰,少许的碳、氮,同时减少硅的含量。少许的碳、氮,同时减少硅的含量。 3 奥氏体不锈钢的焊接工艺要点奥氏体不锈钢的焊接工艺要点 3 奥氏体不锈钢的焊接工艺要点奥氏体不锈钢的焊接工艺要点 2)2)工艺措施工艺措施 采用适当的焊接坡口或焊接方法,使母材金属在焊缝金属中所采用适当的焊接坡口或焊接方法,使母材金属在焊

58、缝金属中所占的分量减少占的分量减少( (即小的熔合比即小的熔合比) )。同时,在焊接资料中参与抗裂元素,。同时,在焊接资料中参与抗裂元素,控制有害杂质硫、磷的含量,使焊接资料的化学成分优于母材金属,控制有害杂质硫、磷的含量,使焊接资料的化学成分优于母材金属,以防止热裂纹的产生。以防止热裂纹的产生。 尽量选用低氢型焊条和无氧焊剂。焊接参数应选用小的热输入尽量选用低氢型焊条和无氧焊剂。焊接参数应选用小的热输入( (即小电流快速焊即小电流快速焊) )。在多层焊时,要等前一层焊缝冷却后再焊接次。在多层焊时,要等前一层焊缝冷却后再焊接次一层焊缝,层间温度不宜高,以防止焊缝过热。施焊过程中焊条不一层焊缝,

59、层间温度不宜高,以防止焊缝过热。施焊过程中焊条不允许摆动,采用窄焊缝的操作技艺。允许摆动,采用窄焊缝的操作技艺。 选择合理的焊接构造、焊接接头方式和焊接顺序,尽量减少焊选择合理的焊接构造、焊接接头方式和焊接顺序,尽量减少焊接应力,可以减少热裂纹的产生。在焊接过程终了和中途断弧前,接应力,可以减少热裂纹的产生。在焊接过程终了和中途断弧前,收弧要慢且要设法填满弧坑,以防止弧坑裂纹的构成。收弧要慢且要设法填满弧坑,以防止弧坑裂纹的构成。 3 奥氏体不锈钢的焊接工艺要点奥氏体不锈钢的焊接工艺要点(2)(2)防止防止相产生的措施相产生的措施 为了防止奥氏体不锈钢焊缝金属构成为了防止奥氏体不锈钢焊缝金属构

60、成相的脆化问题,应采取以下相的脆化问题,应采取以下措施:措施:选择焊接资料时不能只思索防止热裂纹而选用使焊缝出现多量的铁素选择焊接资料时不能只思索防止热裂纹而选用使焊缝出现多量的铁素体组织体组织严厉限制焊接资料中加速严厉限制焊接资料中加速相构成的元素如钼、硅、铌等,适当降低相构成的元素如钼、硅、铌等,适当降低铬含量和提高镍含量铬含量和提高镍含量应选用热输入小的焊接方法,防止焊件在应选用热输入小的焊接方法,防止焊件在600600850850温度区的焊后热温度区的焊后热处置,减少或防止在此温度的停留时间,从而防止处置,减少或防止在此温度的停留时间,从而防止相脆化的产生。相脆化的产生。 3奥氏体不锈

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