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奧氏體型不鏽鋼的焊接工藝要點

奧氏體不鏽鋼可採用焊條電弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護焊以及埋弧焊等。奧氏體不鏽鋼焊接時正確選用焊接材料,儘量選用含碳量較低和含穩定化元素(Nb)的焊接材料,以避免碳與鉻形成化合物引起晶界處貧鉻,從而提高焊縫抗晶間腐蝕的能力;選用含有適量鐵素體促進元素(Cr、Mo、Si等)的奧氏體不鏽鋼焊接材料,可獲得奧氏體加少量鐵素體雙相組織的焊縫,以提高奧氏體不鏽鋼焊縫的耐晶間腐蝕能力和抗熱裂紋的能力;採用窄焊道焊接技術,儘量採用不擺動或少量擺動焊接,並在保證熔合良好的條件下,儘量採用較小的焊接電流、較低的電弧電壓和較快的焊接速度;焊接過程中必須將焊件保持較低的層間溫度,必要時可採用強制冷卻(如水冷、吹壓縮空氣等)措施以控制層間溫度和焊後溫度,儘量減少焊縫在450~850攝氏度範圍內停留時間。

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馬氏體不鏽鋼的焊接工藝要點

此類不鏽鋼當採用同材質焊條進行焊接時,應選用低氫或超低氫型焊條,須經高溫烘乾處理。

(1)預熱和後熱:預熱溫度一般為100~350攝氏度,當w(C)小於0.05%時,預熱溫度為100~150攝氏度,當w(C)為0.05~0.15%時,預熱溫度為200~250攝氏度;當w(C)大於0.15%時,預熱溫度為300~350攝氏度。為進一步防止氫致裂紋,對於含碳量較高或拘束度大的焊接接頭,在後熱處理前還應採取必要的後熱措施。

(2)焊後熱處理:Cr13型馬氏體不鏽鋼焊接接頭通常需要進行焊後熱處理,其目的在於降低焊縫熱影響區的硬度,改善接頭的塑性和韌性,消除或降低焊接殘餘應力,焊後處理有回火和完全退火。

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鐵素體不鏽鋼的焊接工藝要點

普通鐵素體不鏽鋼焊接時應該注意以下幾點:

(1)焊前將焊件預熱到150攝氏度以上,層間溫度保持不低於預熱溫度,注意控制層間溫度不可過高,以防止高溫脆化和475攝氏度脆化。

(2)採用小的熱輸入、窄焊道焊接技術,防止在450攝氏度以上停留時間長。

(3)焊後進行750~800攝氏度退火處理,使碳化物球化,鉻分佈均勻,可恢復耐蝕性和改善接頭的塑性。退火後快冷,防止σ相析出和475攝氏度脆化。

(4)採用奧氏體不鏽鋼焊條焊接,焊前不必預熱,焊後不可作熱處理。

鐵素體不鏽鋼的焊接材料,原則上應選用合金含量與母材相近的焊條或焊絲,以保證焊接接頭的均質性,只有在焊前無法預熱,焊後難於熱處理的情況下,才選用合金成分較高的奧氏體不鏽鋼焊接材料。採用奧氏體不鏽鋼焊接材料有利於提高焊接接頭的塑性、韌性,但對於不含穩定化元素的鐵素體不鏽鋼,熱影響區的敏化難以消除。Cr25~Cr30鐵素體不鏽鋼,常用的奧氏體不鏽鋼焊接材料是Cr25~Ni13型。Cr16~Cr18鐵素體不鏽鋼,常用的奧氏體不鏽鋼焊接材料是Cr19~Ni10型、Cr18~Ni12Mo型。

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鐵素體-奧氏體雙相不鏽鋼的焊接工藝要點

(1)Cr18型雙相不鏽鋼:這類鋼焊接性好,焊接熱裂紋和冷裂紋的敏感性小,接頭脆化傾向小,因此,焊前無需預熱,焊後也無需熱處理。

此類鋼焊接時,若接頭的局速度較大,需嚴格控制氫的含量,防止產生氫致裂紋。對於薄板、薄壁管的封底焊接,宜採用鎢極氬弧焊,並控制焊接熱輸入;對於中厚板封底焊以外的焊接,可採用焊條電弧焊、氣體保護焊和埋弧焊。

(2)Cr23無Mo型不鏽鋼:其與Cr18型雙相鋼一樣焊接性良好,焊接熱裂紋和冷裂紋的敏感性小,接頭脆化傾向小,因此,焊前無需預熱,焊後也無需熱處理。焊接時為獲得良好的相比例及防治各種脆化相析出,應控制焊接熱輸入在10~25kJ/cm的範圍內,層間溫度不超過150攝氏度。

(3)Cr22型不鏽鋼:焊接性良好,焊接熱裂紋和冷裂紋的敏感性小,接頭脆化傾向小,因此,焊前無需預熱,焊後也無需熱處理。當焊接材料選擇合適、焊接熱輸入控制在10~25kJ/cm、層間溫度不超過150攝氏度時,焊接接頭具有良好的綜合性能。對於這類鋼的焊接,應嚴格控制焊材及焊接過程中的氫來源,防止氫致裂紋。

(4)Cr25型不鏽鋼:具有良好的焊接性。但要控制熱輸入,一般控制在10~25kJ/cm、層間溫度不超過150攝氏度以防止焊接接頭塑性、韌性及耐腐蝕性能大幅度降低。此類鋼優先選用Cr25-Ni9-Mo4型超低碳雙相不鏽鋼焊接材料。當焊接接頭耐蝕性有更高要求時,可選用不含Nb的高Mo型鎳基合金焊接材料。另外要控氫,以防止氫致裂紋。

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