《不锈钢焊接》PPT课件

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1、一、不锈钢及耐热钢的分类§4不锈钢及耐热钢的焊接不锈钢：耐空气、蒸汽和水等弱腐蚀性介质腐蚀的钢；在空气中的年腐蚀量为0.01mm以内；耐酸钢：耐酸、碱、盐等强腐蚀性介质腐蚀的钢。在强酸、强碱介质中的年腐蚀量为0.1mm以内。耐热钢：包括抗氧化钢和热强钢。wCr>12%1、按化学成分（1）铬不锈钢：wCr=12-30%，主要为Cr13型（2）铬镍不锈钢：wCr=12-30%，wNi=6-12%，如Crl8Ni9钢（3）铬锰氮不锈钢：用锰代替镍含量，如1Crl8Mn6Ni5N2、按用途：（1）不锈钢：要求耐浸蚀性的化学介质腐蚀，对强度要求不高，工作温度

2、低于500℃；（2）抗氧化钢（不起皮钢）：要求在高温下抗氧化或耐气体介质的腐蚀，工作温度可高达900-1100℃；（3）热强钢：高温下有较好的抗氧化性和耐腐蚀能力，并具有较高的强度，工作温度可高达600-800℃。3、按正火后的组织分（1）马氏体钢：热处理强化钢；牌号主要为1Cr13～4Cr13；用于力学性能要求高，耐蚀性要求低，如：气轮机叶片，医疗器械等。一般在调质状态下使用。焊后淬硬倾向大，易出现冷裂纹（2）铁素体钢：含Cr为17～30%的高铬钢属此类，主要用做热稳定钢，也可作耐蚀钢用（随Cr含量增加，耐蚀性增加）；Wc=0.1%左右；不能进行

3、热处理强化；如1Cr17、1Cr17Ti、1Cr28等。合成氨生产装置热影响区中的铁素体晶粒易过热粗化，所以：焊前预热温度应在150℃以下；采用小电流、快速焊等工艺，以降低晶粒粗大倾向。加入Mo可提高耐酸和抗应力腐蚀的能力。（3）奥氏体钢：用途最广，占不锈钢及耐热钢总量的70％化学成分特点:Wc=0.08～0.14%WCr=17～19%WNi=8～11%Cu、Ti、Mo等。加工特点:不能进行热处理强化,只能冷塑性变形强化。热处理特点:固溶处理;稳定化处理;消除应力退火。牌号:0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9

4、Ti用途:化工容器、管道等。固溶处理：焊后把接头加热到单一A区（1050-1150℃），得到成分均匀的单一A组织，然后快冷，使高温过饱和的固溶体组织保持到室温。均匀化处理：焊后把接头加热到850-900℃，保温2h，使Cr有充分时间扩散，使晶界含Cr量恢复到12%以上，消灭贫铬区的过程。大型化工储罐(304)管板换热器(304)焊接性良好，焊接时一般不需要采取工艺措施。焊条、焊丝和焊剂的选用应保证焊缝金属与母材成分类型相同。（4）铁素体-奥氏体双相钢：钢中铁素体占60％-40％，奥氏体占40％-60％；抗点蚀及抗应力腐蚀开裂的能力强，主要用于含氯离

5、子的环境，如石油、化工、化肥、造纸等设备。如00Crl8Ni5Mo3Si2、00Cr22Ni5Mo3N、0Cr25Ni5Mo3N等。（5）沉淀硬化型不锈钢：在不锈钢中单独或复合添加硬化元素，通过适当热处理得到高强度、高韧性、良好耐蚀性的一类不锈钢。如0Crl7Ni7Al、0Crl7Ni4Cu4Nb等二、不锈钢及耐热钢的性能2、耐蚀性金属腐蚀的机理：（1）化学腐蚀:金属与介质(干燥气体和非电解质溶液)发生化学反应而产生的腐蚀。例如:高温氧化、脱碳等。特点：无电流产生（2）电化学腐蚀:金属与介质(电解质溶液，即酸、碱、盐溶液)发生电化学反应而产生的腐蚀

6、。特点：有电流产生。1、物理性能：热导率小、线膨胀系数大、电阻率大电化学腐蚀过程示意图珠光体电化学腐蚀示意图不锈钢腐蚀形式：（1）均匀腐蚀接触腐蚀介质的金属表面全部产生腐蚀的现象。（2）点蚀在金属材料表面产生尺寸小于1.0mm的穿孔性或蚀坑性宏观腐蚀；原因：材料表面钝化膜局部破坏引起；预防措施：A、降低cl-浓度；B、减少夹杂物，增加均匀性；C、降低含碳量，增加Cr、Mo、Ni含量。（3）缝隙腐蚀金属构件中发生的斑点状宏观蚀坑；原因：间隙中溶液流动发生迟滞，致使溶液中局部cl-浓化，不锈钢表面钝化膜吸附cl-被局部破坏。（4）晶间腐蚀在晶粒边界附近

7、发生的有选择性腐蚀现象；原因：贫铬理论A不锈钢加热到450-850℃（敏化温度）区间发生高铬F不锈钢从高温急冷发生，经650-850℃加热缓冷可消除（5）应力腐蚀在特定腐蚀介质和拉应力共同作用下而引起的断裂；产生条件：A、拉应力下产生，压应力不产生；B、材料与介质之间有选择性；C、纯金属一般不产生，合金中易产生。金属的防腐措施:（1）覆盖层保护:涂漆、电镀、发蓝、磷化等工艺。（2）形成氧化层:加入合金元素Cr、Al、Si等,形成Cr2O3、SiO2、Al2O3等氧化膜。（3）提高金属的电极电位:加入合金元素Cr、Ni、Si等,提高金属基体的电极电位

8、。（4）使钢在室温下呈单相组织:加入合金元素Mn、Ni、Co等能扩大γ区,可在室温获得奥氏体钢。加入合金元素Cr、Mo、W