真空冶炼炉用奥氏体不锈钢的焊接缺陷及预防措施

1、Word文档 真空冶炼炉用奥氏体不锈钢的焊接缺陷及预防措施 奥氏体不锈钢具有良好的焊接性，目前工业上应用最广，本文比较具体的分析了奥氏体不锈钢在焊接时产生热裂纹、晶间腐蚀、应力腐蚀开裂缘由和防治措施， 在生产中加以预防，便可获得优良的焊接接头。 不锈钢是不锈耐酸钢的简称，按合金元素和显微组织不锈钢可分成五种类型：马氏体钢;铁素体钢、奥氏体钢、沉淀硬化钢;双相钢。其中奥氏体不锈钢是在铬含量为18%的铁素体型不锈钢中加入Ni、Mn、N等奥氏体形成元素而获得的钢种系列，它是目前工业上应用最广的不锈钢，被广泛应用于化工容器、食品工业和机械设备中，真空冶炼炉普遍采纳奥氏体不锈钢作为炉体材料。 一、晶间腐

2、蚀 产生在晶粒之间的腐蚀，其导致晶粒间的结合力丢失，强度几乎完全消逝，当受到应力作用时，即会沿晶界断裂。 1.产生缘由 依据贫铬理论,焊缝和热影响区在加热到450850敏化温度(危急温度区)时，由于Cr原子半径较大，集中速度较小，过饱和的碳向奥氏体晶粒边界集中，并与晶界的铬化合物在晶界形成Cr23C6,造成贫铬的晶界,不足以反抗腐蚀的程度。 2.防止措施 (1)掌握含碳量 采纳低碳或超低碳(W(C)0.03%)不锈钢焊接焊材。 (2)添加稳定剂 在钢材和焊接材料中加入Ti、Nb等与C亲和力比Cr强的元素，能够与C结合成稳定碳化物，从而避开在奥氏体晶界造成贫铬。常用的不锈钢材和焊接材料都含有Ti

3、、Nb，如1Cr18Ni9Ti、E347-15焊条、H0Cr19Ni9Ti焊丝等。 (3)采纳双向组织 由焊丝或焊条向焊缝中熔入肯定量的铁素体形成元素,如Cr、Si、AL、MO等，以使焊缝形成为奥氏体+铁素体的双相组织，由于Cr在铁素体内集中速度比在奥氏体中快，因此Cr在铁素体内较快的向晶界集中，减轻了奥氏体晶界的贫铬现象。一般掌握焊缝金属中铁素体含量为5%10%，如铁素体过多，会使焊缝变脆。 (4)快速冷却 由于奥氏体不锈钢不会产生淬硬现象，所以在焊接过程中，可以设法增加焊接接头的冷却速度，如焊件下面用铜垫板或直接浇水冷却。在焊接工艺上，可以采纳小电流、大焊速、短弧、多道焊等措施，缩短焊接接

4、头在危急温度区停留的时间，以免形成贫铬区。 (5)进行固溶处理或匀称化热处理 焊后把焊接接头加热到10501100，使碳化物又重新溶解到奥氏体中，然后快速冷却，形成稳定的单相奥氏体组织。另外，也可以进行850900保温2h的匀称化热处理，此时奥氏体晶粒内部的Cr集中到晶界，晶界处Cr量又重新达到了大于12%，这样就不会产生晶间腐蚀了。 二、热裂纹 奥氏体不锈钢在焊接时热裂纹是比较简单产生的缺陷，包括焊缝的纵向和横向裂纹、火口裂纹、打底焊的根部裂纹和多层焊的层间裂纹等，特殊是含镍量较高的奥氏体不锈钢更简单产生。 1.产生缘由 (1)奥氏体不锈钢的液、固相线的区间较大，结晶时间较长，且单相奥氏体结晶方向性强，所以杂质偏析比较严峻。 (2)导热系数小，线膨胀系数大，焊接时会产生较大的焊接内应力(一般是焊缝和热影响区受拉应力)。 (3)奥氏体不锈钢中的成分如C、S、P、Ni等，会在熔池中形成低熔点共晶。例如，S与Ni形成的Ni3S2熔点为645,而Ni- Ni3S2共晶体的熔点只有625。 2.防止措施 (1)采纳双相组