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不锈钢焊接过程
来源:九州娱乐网_九州天下现金网_九州娱乐平台 | 发布时间:2017-11-09 | 浏览次数:

 因为不锈钢自身所具有的特性,与普碳钢比较不锈钢的焊接及切开有着其特殊性,更易在其焊接接头及热影响区(HAZ)发作各种缺点。

焊接时要特别注意不锈钢的物理性质。例如奥氏体型不锈钢的热膨胀系数是低碳钢和高铬系不锈钢的1.5倍;导热系数约是低碳钢的1/3,而高铬系不锈钢的导热系数约是低碳钢的1/2;比电阻是低碳钢的4倍以上,而高铬系不锈钢是低碳钢的3倍。这些条件加上金属的密度、外表张 力、磁性等条件都对焊接条件发作影响。

马氏体型不锈钢一般以13%Cr钢为代表。它进行焊接时,因为热影响区中被加热到相变点以上的区域发作γ—α(M)相变,因而存在低温脆性、低温耐性恶化、伴随硬化发作的延展性下降等问题。

因而关于一般马氏体型不锈钢焊接时需进行预热,但碳、氮含量低的和运用丁系焊接资料时可不需预热。

焊接热影响区的安排一般又硬又脆。关于这个问题,可通过进行焊后热处理使其耐性和延展性得到康复。别的碳、氮含量最低的商标,在焊接状态下也有一定的耐性。

铁素体型不锈钢以18Cr钢为代表。在含碳量低的状况下有杰出的焊接功能,焊接裂纹内敏感性也较低。但因为被加热至900℃以上的焊接热影响区晶粒明显变粗,使得在室温下短少延伸性和耐性,易发作低温裂纹。

也就是说,一般来讲铁素体型不锈钢有475℃脆化、700—800℃长期加热下发作 “相脆性、搀杂物和晶粒粗化引起的脆化、低温脆化、碳化物分出引起耐蚀性下降以及高合金钢中易发作的推迟裂纹等问题。

一般应在焊接时进行焊前预热和焊后热处理,并在具有杰出耐性的温度规模进行焊接。

奥氏体型不锈钢以18% Cr—8%Ni钢为代表。原则上不须进行焊前预热和焊后热处理。一般具有杰出的焊接功能。但其间镍、钼含量高的高合 金不锈钢进行焊接时易发作高温裂纹。

别的还易发作σ相脆化,在铁素体生成元素的效果下生成的铁素体引起低温脆化,以及耐蚀性下降和应力腐蚀裂纹等缺点。

经焊接后,焊接接头的力学功能一般杰出,但当在热影响区中的晶界上有铬的碳化物时会极易生成贫铬层,而贫铬层的呈现将在运用过程中易发作晶间腐蚀。 为避免问题的发作,应采用低碳(C≤0.03%)的商标或添加钛、铌的商标。为避免焊接金属的高温裂纹,一般以为操控奥氏体中的δ铁素体肯定是有用的。一般发起在室温下含5%以上的δ铁素体。关于以耐蚀性为首要用途的钢,应选用低碳和稳定的钢种,并进行恰当的焊后热处理;而以结构强度为首要用途的钢,不该进行焊接 后热处理,以避免变形和因为分出碳化物和发作σ相脆化。

双相不锈钢的焊接裂纹敏感性较低。但在热影响区内铁素体含量的添加会使晶间腐蚀敏感性进步,因而可造成耐蚀性下降及低温耐性恶化等问题。

关于沉淀硬化型不锈钢有焊接热影响区发作软化等问题综上所述,不锈钢的焊接功能首要表现在以下几个方面:

(1)高温裂纹:在这里所说的高温裂纹是指与焊接有关的裂纹。高温裂纹可大致分为凝结裂纹、显微裂纹、HAZ(热影响区)的裂纹和再加热裂纹等。

(2)低温裂纹:在马氏体型不锈钢和部分具有马氏体安排的铁素体型不锈钢中有时会发作低温裂纹。因为其发作的首要原因是氢分散、焊接接头的束缚程度以及其间的硬化安排,所以解决方法首要是在焊接过程中削减氢的分散,适宜地进行预热和焊后热处理以及减轻束缚程度。

(3)焊接接头的耐性:在奥氏体型不锈钢中为减轻高温裂纹敏感性,在成分规划上一般使其间残存有5%—10%的铁素体。但这些铁素体的存在导致了低温耐性的下降。在双相不锈钢进行焊接时,焊接接头区域的奥氏体量削减而对耐性发作影响。别的跟着其间铁素体的添加,其耐性值有明显下降的趋势。

已证明高纯铁素体型不锈钢的焊接接头的耐性明显下降的原因是因为混入碳、氮、氧的原因。其间一些钢的焊接接头中的氧含量添加后生成了氧化物型 搀杂,这些搀杂物成为裂纹发作源或裂纹传达的途径使得耐性下降。而有一些钢则是因为在保护气体中混入了空气,其间的氮含量添加在基体解理面{100}面上发作板条状Cr2N,基体变硬而使得耐性下降。

(4)σ相脆化:奥氏体型不锈钢、铁素体不锈钢和双相钢易发作σ相脆化。因为安排中分出了百分之几的α相,耐性明显下降。“α相一般是在600~900℃规模内分出,尤其在75℃左右最易分出。作为避免”相发作的防止型办法,奥氏体型不锈钢中应尽量削减铁素体的含量。

(5)475℃脆化,在475℃邻近(370—540℃)长期保温时,使Fe—Cr合金分解为低铬浓度的α固溶体和高铬浓度的α’固溶体。当α’固溶体中铬浓度大于75%时形变由滑移变形转变为孪晶变形,然后发作475℃脆化.

 
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