关于奥氏体不锈钢的焊接工艺-论文.pdf

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1、2014年第9期电子机械工程关于奥氏体不锈钢的焊接工艺一孙明杨奥氏体不锈钢比其他不锈钢具有更优良的耐腐蚀性、耐热性和塑性。从电化学防护通过水的净化处理降低冷却水与蒸汽水中的氯离子奥氏体不锈钢焊接性能比较好。但如果焊接方法和工艺参数选择不当，含量，对预防奥氏体不锈钢的应力腐蚀断裂是十分有效的，因此，改进仍可产生晶间腐蚀、裂纹等一些缺陷。为防止这些缺陷的产生，有必要金属构件的设计，防止腐蚀介质的富集，是一项重要的抑制SCC措施了解产生的原因和防止方法，在生产中加以预防，便可获得优良的焊接来说也可以用阴极保护来防

2、止应力腐蚀的发生，因为阴极极化可降低裂接头。纹扩展速度。(三)热裂纹一、不锈钢概述热裂纹常发生在焊缝区，在焊缝结晶过程中产生的叫结晶裂纹，也1、概述有发生在热影响区中，在加热到过热温度时，晶间低熔点杂质发生熔化，不锈钢(StainlessStee1)指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、产生裂纹，叫液化裂纹。碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢，又称不锈耐酸钢。实际应用中，常l、热裂纹产生原因将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢，而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐①晶间存在液态间层。酸钢。焊缝：存在低熔点杂质偏析形成液态间层

3、。由于两者在化学成分上的差异，前者不一定耐化学介质腐蚀，而后热影响区：过热区晶界存在低熔点杂质。者则一般均具有不锈性。不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。②存在焊接拉应力。不锈钢基本合金元素还有镍、钼、钛、铌、铜、氮等，以满足各种用途2、热裂纹的防止措施对不锈钢组织和性能的要求。不锈钢容易被氯离子腐蚀，因为铬、镍、①限制钢材和焊材的低熔点杂质，如s、P含量。氯是同位原素，同位原素会进行互换同化从而形成不锈钢的腐蚀。②控制焊接规范，适当提高焊缝成形系数(即焊道的宽度与计算厚二、奥氏体不锈钢的焊接性度之比)

4、枣焊缝成形系数太小，易形成中心线偏析，易产生热裂纹。奥氏体不锈钢的焊接性能较好，焊接时不需要采用特殊的工艺措③调整焊缝化学成分，避免低熔点共晶物；缩小结晶温度范围，改施。但若焊接工艺选择不当，容易引起晶间腐蚀和热裂纹等缺陷。善焊缝组织，细化焊缝晶粒，提高塑性，减少偏析。(一)晶间腐蚀④减少焊接拉应力。1、产生晶间腐蚀的原因⑤操作上填满弧坑。不锈钢具有耐腐蚀能力的必要条件是铬的质量分数必须大于1O(四)焊缝成型不良12％。当温度升高时，碳在不锈钢晶粒内部的扩散速度大于铬的扩散速1、焊缝成型不良原因度。因为室温

5、时碳在奥氏体中的溶解度很小，约为o．02％～o．03％，而焊缝成型不良与很多因素有关，如工艺参数选择不对，人员操作手一般奥氏体不锈钢中的含碳量均超过此值，故多余的碳就不断地向奥氏法不对，也有环境的影响因素。体晶粒边界扩散，并和铬化合，在晶间形成碳化铬的化合物，如(CrFe)当焊缝表面出现凹坑、塌陷等，很可能会造成焊缝应力集中，影响23C6等。数据表明，铬沿晶界扩散的活化能力162～252KJ，m0l，而铬接头的疲劳使用寿命。当焊缝内部出现孔洞时，影响接头的拉伸性能。由品粒内扩散活化能约540KJ／tool，

6、即：铬由晶粒内扩散速度比铬沿晶界焊缝表面出现焊瘤、飞溅等影响美观，叉增加焊后的修复的成本。扩散速度小，内部的铬来不及向晶界扩散，所以在晶间所形成的碳化铬2、防止措施所需的铬主要不是来自奥氏体晶粒内部，而是来自晶界附近。结果就使对于焊缝成形不良以及焊接热影响区的晶腐蚀问题，可以通过焊接晶界附近的含铬量大为减少，当晶界的铬的质量分数低到小于12％时，工艺来解决。采用鸟极轻弧焊打底，较小的焊接线数量，来控制热影响就形成所谓的“贫铬区”，在腐蚀介质作用下，贫铬区就会失去耐腐蚀处与敏化温度区间。能力，而产生晶问腐蚀。

7、3、采用手工钨极氩弧焊打底，电焊盖面的焊接方法，焊接材料采2、防止晶问腐蚀的措施用日本产TGS一9Cb焊丝，电焊条采用英国曼切特生产9MV—N。焊丝需①调整焊缝的化学成份，加人稳定化元素减少形成碳化铬的可能经表面除油、锈、水处理。焊条需经350—400oC烘干处理，值放于8O一100性，如加入钛或铌等。℃保温内随用随取。②减少焊缝中的含碳量，可以减少和避免形成铬的碳化物，从而降4、焊接时采用小规范进行焊接，焊接线能量要严格控制。P91钢低形成晶界腐蚀的倾向，含碳量在0．o4％以下，称为“超低碳”不锈焊接时，

8、熔池铁水粘度大，流动性较差，且焊接规范又较小，因而，容钢，就可以避免铬的碳化物生成。易出现夹渣，层问未熔等缺陷。这就要求焊接时的操作必须到位。比如③_T艺措施，控制在危险温度区(425—815"12)之间的停留时间，水平固定位置焊接，当焊条摆动到坡口边缘时，电弧停时间要稍长一些，防止过热，快焊快冷，使碳来不及析出。产生晶问腐蚀的不锈钢，当受尽量充分熔敷过度，不留夹沟。为避免产生大的缺陷，焊肉厚度要尽量到应力作用时