奧氏體不銹鋼的焊接特點

奧氏體不銹鋼的焊接是有其獨特特點的,綜上所述.奧氏體不銹鋼的焊接時焊條選用尤其值得注意,只有這樣才干達到針對不同資料實施不同的焊接方法和不同材料的焊條,不銹鋼焊條必需根據母材和工作條件(包括工作溫度和接觸介質等)來選用。這樣才有可能能達到所預期的焊接質量。

能使鋼處于鈍化狀態、又具有不銹鋼特性的鋼。不銹鋼根據其顯微組織分為鐵素體型、馬氏體型、奧氏體型、奧氏體+鐵素體型和沉淀硬化型不銹鋼。奧氏體不銹鋼通常在常溫下的組織為純奧氏體,不銹鋼是指主加元素Cr高于12%.也有一些為奧氏體+少量鐵素體,這種少量鐵素體有助于防止熱裂紋。

一、奧氏體不銹鋼的焊接特點:

1容易出現熱裂紋。

防止措施:

鐵素體的含量控制在3-5%以下。因為鐵素體能大量溶解有害的SP雜質。1盡量使焊縫金屬呈雙相組織.

以限制焊縫金屬中SPC等的含量。2盡量選用堿**皮的上等焊條.

焊縫和熱影響區在加熱到450-850℃敏化溫度區時在晶界上析出碳化鉻,2晶間腐蝕:根據貧鉻理論.造成貧鉻的晶界,缺乏以抵抗腐蝕的水平。

防止措施:

如A002等;采用含鈦、鈮等穩定化元素的焊條,1采用低碳或超低碳的焊材.如A137A132等。

使焊縫金屬成為奧氏體+鐵素體的雙相組織,2由焊絲或焊條向焊縫熔入一定量的鐵素體形成元素.鐵素體一般控制在4-12%

選用較小的焊接電流和較快的焊接速度,3減少焊接熔池過熱.加快冷卻速度。

4對耐晶間腐蝕性能要求很高的焊件進行焊后穩定化退火處理

表示為無塑性變形的脆性破壞。3應力腐蝕開裂:應力腐蝕開裂是焊接接頭在特定腐蝕環境下受拉伸應力作用時所產生的延遲開裂現象。奧氏體不銹鋼焊接接頭的應力腐蝕開裂是焊接接頭比較嚴重的失效形式.

應力腐蝕開裂防止措施:

盡可能減小冷作變形度,1合理制定成形加工和組裝工藝.防止強制組裝,防止組裝過程中造成各種傷痕(各種組裝傷痕及電弧灼痕都會成為SCC裂源,易造成腐蝕坑)

不發生任何**組織,2合理選擇焊材:焊縫與母材應有良好的匹配.如晶粒粗化及硬脆馬氏體等;

不發生任何應力集中或點蝕的缺陷,3采取合適的焊接工藝:保證焊縫成形良好.如咬邊等;采取合理的焊接順序,降低焊接剩余應力水平;

如焊后完全退火或退火;難以實施熱處置時采用焊后錘擊或噴丸等。4消除應力處置:焊后熱處理.

如液氨介質中的O2N2H2O等;液化石油氣中的H2S;氯化物溶液中的O2Fe3+Cr6+等;防蝕處理:如涂層、襯里或陰極保護等;添加緩蝕劑。5生產管理措施:介質中雜質的控制.

低溫使用時,4焊縫金屬的低溫脆化:對于奧氏體不銹鋼焊接接頭.焊縫金屬的塑韌性是關鍵問題。此時,焊縫組織中的鐵素體的存在總是惡化低溫韌性。

防止措施:

通過選用純奧氏體焊材和調整焊接工藝獲得單一的奧氏體焊縫。

導致整個接頭脆化,5焊接接頭的σ相脆化:焊件在經受一定時間的高溫加熱后會在焊縫中析出一種脆性的σ相.塑性和韌性顯著下降。σ相的析出溫度范圍650-850℃。高溫加熱過程中,σ相主要由鐵素體轉變而成。加熱時間越長,σ相析出越多。

防止措施:

即高鎳焊材。1限制焊縫金屬中的鐵素體含量(小于15%;采用超合金化焊接材料.

以減小焊縫金屬在高溫下的停留時間;2采用小規范.

使σ相溶入奧氏體。3對已析出的σ相在條件允許時進行固溶處理.

二、奧氏體不銹鋼的焊條選用要點:

但也用作耐熱鋼和低溫鋼。因此,不銹鋼主要用于耐腐蝕.焊接不銹鋼時,焊條的性能必需與不銹鋼的用途相符。不銹鋼焊條必需根據母材和工作條件(包括工作溫度和接觸介質等)來選用。

焊條的選用可參照母材的材質,1一般來說.選用與母材成分相同或相近的焊條。如:A 102對應0Cr19Ni9;A 137對應1Cr18Ni9Ti

因此,2由于碳含量對不銹鋼的抗腐蝕性能有很大的影響.一般選用熔敷金屬含碳量不高于母材的不銹鋼焊條。如316L必需選用A022焊條。

3奧氏體不銹鋼的焊縫金屬應保證力學性能。可通過焊接工藝評定進行驗證。奧氏體不銹鋼的焊接特點

所選用的焊條主要應能滿足焊縫金屬的抗熱裂性能和焊接接頭的高溫性能。4對于在高溫工作的耐熱不銹鋼(奧氏體耐熱鋼).

如1Cr18Ni9Ti等,1對Cr/Ni≥1奧氏體耐熱鋼.一般均采用奧氏體-鐵素體不銹鋼焊條,以焊縫金屬中含2-5%鐵素體為宜。鐵素體含量過低時,焊縫金屬抗裂性差;若過高,則在高溫臨時使用或熱處置時易形成σ脆化相,造成裂紋。如A002A102A137

可能要求采用全奧氏體的焊縫金屬時,某些特殊的應用場所.可采用比如A402A407焊條等。奧氏體不銹鋼的焊接特點

如Cr16Ni25Mo6等,2對Cr/Ni<1穩定型奧氏體耐熱鋼.一般應在保證焊縫金屬具有與母材化學成分大致相近的同時,增加焊縫金屬中MoWMn等元素的含量,使得在保證焊縫金屬熱強性的同時,提高焊縫的抗裂性。如采用A502A507

則應按介質和工作溫度來選擇焊條,5對于在各種腐蝕介質中工作的耐蝕不銹鋼.并保證其耐腐蝕性能(做焊接接頭的腐蝕性能試驗)

須采用含有Ti或Nb穩定化元素或超低碳不銹鋼焊條。如A137或A002等。1對于工作溫度在300℃以上、有較強腐蝕性的介質.

常選用含Mo或含Mo和Cu不銹鋼焊條如:A 032A052等。2對于含有稀硫酸或鹽酸的介質.

腐蝕性弱或僅為防止銹蝕污染的設備,3工作.方可采用不含Ti或Nb不銹鋼焊條。

采用超合金化的焊材,為保證焊縫金屬的耐應力腐蝕能力.即焊縫金屬中的耐蝕合金元素(CrMoNi等)含量高于母材。如采用00Cr18Ni12Mo2類型的焊接資料(如A022焊接00Cr19Ni10焊件。

應保證焊接接頭在使用溫度的低溫沖擊韌性,6對于在低溫條件下工作的奧氏體不銹鋼.故采用純奧氏體焊條。如A402A407

7也可選用鎳基合金焊條。如采用Mo達9%鎳基焊材焊接Mo6型超級奧氏體不銹鋼。奧氏體不銹鋼的焊接特點

8焊條藥皮類型的選擇:

具有良好的塑性和韌性,1由于雙相奧氏體鋼焊縫金屬自身含有一定量的鐵素體.從焊縫金屬抗裂性角度進行比擬,堿**皮與鈦鈣型藥皮焊條的差別不像碳鋼焊條那樣顯著。因此在實際應用中,從焊接工藝性能方面著眼較多,大都采用藥皮類型代號為17或16焊條(如A102A A102A132等)