第19讲 不锈钢、耐热钢焊接(2)

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1、第19讲不锈钢、耐热钢焊接122三、奥氏体钢焊缝的脆化1)低温脆化焊缝的化学成分和组织状态对低温韧性影响很大。在18－8钢双相组织焊缝中，铁素体形成元素均可提高焊缝强度，但都降低塑性和韧性，其中Ti、Nb最为明显。为满足低温韧性的要求，最好不采用γ＋δ双相组织的焊缝，而使用能形成单一γ焊缝组织的焊接材料。2222）焊缝σ相脆化σ相是一种脆硬而无磁性的金属间化合物，具有变成分和复杂的晶体结构。σ相的产生是γ→σ或是δ→σ。Nb、Si、Mo、Cr显著影响γ→σ转变。具有γ＋δ双相组织的18－8钢焊缝高温加热时，δ→σ转变速度大大

2、超过γ→σ。δ→σ转变速度与δ相的数量和合金化程度有关。在稳定奥氏体钢焊接时，为克服Mo的σ化作用，提高奥氏体化元素Ni和N十分有利。322四、奥氏体钢、双相钢焊接工艺㈠焊接材料选择⑴焊接材料应按照相应技术标准考虑选择；⑵坚持“适用性原则”；⑶必须根据所选则各焊接材料具体成分，来确定是否适用，并应通过试验加以验收。⑷必须考虑具体应用的焊接方法和工艺参数可能造成的熔合比大小，应考虑母材的稀释作用。⑸必须根据技术条件规定的全面焊接性要求来确定合金化程度。⑹要注意具体合金成分在合金系统中的作用，不仅考虑使用性能，也要考虑防止焊接缺陷

3、的工艺焊接性的要求。422㈡焊接工艺要点⑴合理选择最合适的焊接方法⑵必须控制焊接参数，避免接头产生过热现象⑶接头设计的合理性应给予足够重视⑷尽可能控制焊接工艺稳定以保证焊缝金属成分稳定⑸控制焊缝成形⑹保护焊件的工作表面应处于正常状态522§7.3铁素体钢及马氏体钢焊接一、铁素体钢焊接㈠铁素体钢类型1、普通铁素体钢①低Cr钢②中Cr钢③高Cr钢2、高纯铁素体钢：钢中C+N的含量限制很严。622㈡铁素体钢的焊接工艺⑴焊缝成分的确定同质焊接材料：焊缝金属呈粗大的铁素体组织，韧性很差。应限制杂质含量，提高纯度，进行合理的合金化。当要求

4、具有高抗裂性能，而且不能进行预热和焊后热处理的情况下，可采用异质的奥氏体型焊接材料。注意：①焊接材料应是低碳的；②焊后不可退火处理，因铁素体钢退火温度(780－850℃)正好在奥氏体钢敏化温度区间，易引起晶间腐蚀和脆化；③奥氏体钢焊缝的颜色和性能和母材不同。722(2)预热与焊后热处理普通铁素体不锈钢有冷裂倾向，脆性转变温度常在室温以上，韧性低，为了防止冷裂纹，焊前预热是必要的。但这种钢对过热敏感，预热温度不能高，只能低温预热。最好控制在150℃以下，层间温度也应控制在相应水平，否则晶粒长大和可能产生475℃脆性。采用同质焊接

5、材料焊接后应进行热处理。热处理目的在于使接头的组织均匀化，提高其塑性和耐蚀性，同时也能消除焊接应力。822热处理温度应低于使晶粒粗化或形成奥氏体的亚临界温度下进行。必须避免在370－570℃之间缓冷，以免产生475℃脆性。己产生475℃脆性和σ相脆化的焊接接头，可短时加热到600℃以上空冷消除475℃脆性；加热到930－980℃急冷消除σ相脆化。采用奥氏体钢焊接材料时，不必预热和焊后热处理。922二、马氏体钢焊接㈠马氏体钢类型1、普通Cr13钢：1Cr13、2Cr132、热强马氏体钢：是以Cr12为基进行多元复相合金化的马氏体

6、钢。3、超低碳复马氏体钢㈡马氏体钢焊接性马氏体不锈钢的焊接性和调质的中低合金钢相似，焊接的主要问题是冷裂纹问题。无论马氏体不锈钢以何种状态供货，焊后接头总会形成淬硬的马氏体组织。1022当焊接接头刚度大或含氢量高时，在焊接应力作用下，特别当从高温直接冷至120－100℃以下时，很容易产生冷裂纹。含碳量越高，焊缝及热影响区硬度就越高，对冷裂纹就越敏感。防止淬硬造成冷裂纹的最有效方法是预热和控制层间温度；为了获得最佳的使用性能和防止延迟裂纹，焊后要求热处理。1122三、马氏体的焊接工艺1、焊接材料的选择为保证使用性能要求，焊缝成分

7、应与母材同质。对于含碳量较高的马氏体钢，为防止冷裂，也可采用奥氏体焊缝。2、预热与层间温度在使用与母材同质的焊接材料时，为防止冷裂纹，焊前需预热，预热温度通常在200－400℃范围，含碳量越高，焊件厚度越大，预热温度也越高，但最好不要高于Ms点。多层焊时层间温度应保证不低于预热温度，以防止在熔敷后续焊缝前就发生冷裂纹。12223、焊后热处理为了降低焊缝和热影响区硬度，改善其塑性和韧性，以及减少焊接残余应力，焊后应进行整体或局部高温回火热处理。对于某些多元合金的马氏体不锈钢，既不容许焊后尚处高温时立即回火，也不允许冷却至室温再回

8、火，而应冷却到150－200℃保温2h，使奥氏体大部分转变成马氏体，然后及时地进行高温回火热处理。1322§7.4珠光体与奥氏体的焊接一、异种钢的焊接性分析㈠焊缝成分的稀释异种钢焊缝成分是由填充金属成分、母材成分及其熔合比所确定的。珠光体钢与奥氏体钢相连接的异种钢焊接接头，一