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1、浅议奥氏体不锈钢焊接技术【摘要】:当今世界不锈钢领域运用相当广泛,从工业到医疗再到民众生活,无处不用到不锈钢。随着不锈钢产业的迅速发展,使不锈钢的焊接凸显出其重要性。根据多年的工程实践经验,本文以奥氏体不锈钢为例,主要介绍奥氏不锈钢的特点、工艺及在焊接过程中产生的缺陷,了解产生的原因和防止的方法,以及在生产中加以预防。【关键词】:奥氏体;不锈钢;焊接;[Abstract]:thefieldofstainlesssteeliswidelyusedintoday’sworld,fromindustrialtomedicaltreatmentto
2、peoplelife,noneedtostainlesssteel.Withtherapiddevelopmentoftheindustryofstainlesssteel,stainlesssteelweldinghighlightsitsimportance.Accordingtomanyyearsofexperienceinengineeringpractice,thispapermainlyintroducesausteniticstainlesssteelasanexample,austeniticstainlesssteelth
3、echaracteristics,processandintheprocessofweldingdefects,tounderstandthereasonsandmethodsofprevention,aswellasintheproductionofprevention.7[Keywords]:austenitestainlesssteel;welding;前言不锈钢按化学成分分为铬不锈钢、铬镍不锈钢,按组织分为铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢和奥氏体-铁素体双相不锈钢。在不锈钢中,奥氏体不锈钢(18-8型不锈钢)比其他不锈钢具有
4、更优良的耐腐蚀性;强度较低,而塑性、韧性极好;焊接性能良好,其主要用作化工容器、设备和零件等,它是目前工业上应用最广的不锈钢。虽然奥氏体不锈钢有诸多优点但是若焊接工艺不正确或焊接材料选用不当,会产生很多缺陷,最终影响使用性能。一、奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢,是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni8%~10%、C约0.1%时,具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和
5、塑性,但强度较低,不可能通过相变使之强化,仅能通过冷加工进行强化,如加入S,Ca,Se,Te等元素,则具有良好的易切削性。二、奥氏不锈钢的焊接特点7奥氏体不锈钢具有良好的可焊性,但焊接材料或焊接工艺不正确时,会出现以下缺陷:1.晶间腐蚀(1)晶间腐蚀产生原因及防范措施原因:晶间腐蚀发生于晶粒边界,所以叫晶间腐蚀。它是奥氏体不锈钢最危险的一种破坏形式,它的特点是腐蚀沿晶界深入金属内部,并引起金属机械性能和耐腐蚀性能的下降。奥氏体不锈钢在450~850℃温度区间范围内停留一定时间后,则在晶界处会析出Cr23C6,其中的铬主要来自晶粒表层,内部的
6、铬如来不及补充,会使晶界晶粒表层的含铬量下降而形成贫铬区,在强腐蚀介质的作用下,晶界贫铬区受到腐蚀就会形成晶间腐蚀措施:①选用超低碳C≤0.03%、添加钛或铌等稳定元素的不锈钢焊条。②采用小规范,目的是为了减少危险温度范围停留时间,采用小电流、快焊速、短弧焊及不作横向摆动。焊缝可采用强制冷却(如铜垫板、水冷)方法加快焊接接头的冷却速度,减少热影响区。多层焊时,应控制层间温度,要前一道焊缝冷却至60℃以下时再焊。③接触介质的那面焊缝最后焊接。④焊后固溶处理。将工件加热至1050~1150℃后淬火,使晶界上的Cr23C6溶入晶粒内部,形成均匀的
7、奥氏体组织2.热裂纹7产生原因:①液相线和固相线距离大,凝固过程温度范围大,使低熔点杂质偏析严重,而且集中在晶界处。②膨胀系数大,所以冷却收缩时的应力也大防范措施:①控制焊缝金属组织,尽量使焊缝金属呈双相组织,铁素体的含量控制在3%~5%以下。②控制化学成分,应减少焊缝金属中的镍、碳、硫、磷含量,增加铬、钼、硅及锰等元素,可以减少热裂纹的产生。③选用适当的焊条药皮类型。④采用适当的焊接规范和冷却速度三、焊缝成形不良1.焊缝成形不良产生原因奥氏体不锈钢焊接时,由于焊缝中合金元素含量高,熔池流动性差,易造成焊缝表面成形不良。主要表现在根部焊道背
8、面成形恶化及盖面焊道表面粗糙。焊缝表面成形不良对焊缝性能的影响在常温或高温工况下表现不明显,但在低温工况下,其成形不良所造成的应力集中,对焊缝低温性能的影响不亚于焊缝内部质量的影