焊接冶金学及金属材料焊接 电子课件模块八.ppt

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1、模块八不锈钢的焊接任务1奥氏体不锈钢的焊接任务2马氏体不锈钢的焊接任务3铁素体不锈钢的焊接任务4双相不锈钢的焊接任务一奥氏体不锈钢的焊接材料介绍奥氏体不锈钢是在高铬不锈钢中加入适当的镍（wNi=8%～25%）而形成的具有奥氏体组织的不锈钢。由于奥氏体不锈钢含有较高的铬，可形成致密的氧化膜，所以具有良好的耐蚀性。当wCr=18％，含wNi=8％时，基本上可获得单一的奥氏体组织，故奥氏体不锈钢不仅具有良好的耐蚀性、还具有良好的塑性、耐高温性能和较好的焊接性能。一、奥氏体不锈钢的焊接性1、焊接接头的抗晶间腐蚀能力下降有些奥氏体不锈钢的焊接接头，在腐蚀介质中，

2、工作一段时间后局部可能发生沿着晶粒边界的腐蚀，一般称此种腐蚀为晶间腐蚀。2、应力腐蚀开裂问题金属在应力和腐蚀介质共同作用下，所发生的腐蚀破坏叫做应力腐蚀开裂，图8-1和图8-2为不锈钢在腐蚀介质中腐蚀后SCC的断面组织形貌。3、焊接热裂纹单相奥氏体不锈钢焊接时，具有较高的热裂纹的敏感性。在焊缝及近缝区都有可能出现热裂纹，这是最常见的焊缝凝固裂纹，也可能在焊接热影响区（HAZ）或多层焊层间金属出现液化裂纹。从裂纹的物理本质上讲，有凝固裂纹、液化裂纹和高温低塑性裂纹等。图8-1在25％NaCl溶液中SCC的扫描断口形貌图8-2在5％NH4Cl+25％NaC

3、l溶液中SCC扫描断口二、奥氏体不锈钢的焊接工艺要点1、焊接材料的选择奥氏体不锈钢选用焊接材料的原则，应使焊缝金属的合金成分与母材成分基本相同，并尽量降低焊缝金属中的碳含量和S、P等杂质的含量。奥氏体不锈钢焊接材料的选用见表8-1（见教材）。2、焊接方法的选择奥氏体不锈钢具有较好的焊接性，可以采用焊条电弧焊、埋弧焊、惰性气体保护焊和等离子弧焊等焊接方法，并且焊接接头具有很好的塑性和韧性。由于电渣焊的热过程特点会使奥氏体不锈钢接头的抗晶间腐蚀能力降低，并且在熔合线附近易产生严重的刀蚀，所以，焊接奥氏体不锈钢一般不用电渣焊。3、焊前准备（1）下料方法的选择

4、可用机械切割、等离子弧切割及碳弧气刨等方法进行下料或坡口加工。（2）坡口的制备应充分考虑奥氏体不锈钢较大的线膨胀系数会加剧接头的变形，当坡口形式为V形时，应适当减小坡口角度。当板厚大于10mm时，应尽量选用焊缝截面较小的U形坡口。（3）焊前清理为了保证焊接质量，焊前应将坡口及其两侧20～30mm范围内的焊件表面清理干净，可用丙酮或酒精等有机溶剂除油污。对表面质量要求特别高的焊件，应在适当范围内涂上用白垩粉调制的糊浆，以防止飞溅金属损伤不锈钢表面。（4）表面防护在搬运、坡口制备、装配及定位焊过程中，应注意避免损伤钢材表面，不允许用利器划伤钢板表面，不允许

5、随意到处引弧等以免使产品的耐蚀性降低。4、焊接工艺参数的选择焊接奥氏体不锈钢时，应控制焊接热输入和层间温度，以防止热影响区晶粒长大及碳化物的析出。对于焊条电弧焊，由于奥氏体不锈钢的电阻较大，焊接时产生的电阻热较大，同样直径的焊条，焊接电流值应比低碳钢焊条降低20%左右，焊接工艺参数见表8-2（见教材）。对于钨极氩弧焊一般采用直流正接，这样可以防止因电极过热而造成焊缝中的夹钨现象。钨极氩弧焊工艺参数见表8-3（见教材）。对于熔化极氩弧焊，一般采用直流反极性接法。为了获得稳定的喷射过渡形式，要求电流大于临界电流值，焊接工艺参数见表8-4（见教材）。对于埋弧

6、焊，由于热输入大，金属容易过热，对不锈钢的耐蚀性有一定的影响。因此，在奥氏体不锈钢焊接中，埋弧焊的应用不如在低合金钢焊接中那样普遍。18-8型奥氏体不锈钢埋弧焊工艺参数见表8-5（见教材）。对于等离子弧焊焊接参数调节范围很宽，可用大电流一次焊接厚度可达12mm。用小电流可焊很薄的材料。5、焊后表面处理（1）表面抛光表面粗糙度值越小，抗腐蚀性能就越好。因为粗糙度值小的表面能产生一层致密而均匀的氧化膜，这层氧化膜能保护金属不再受氧化和腐蚀。（2）酸洗常用酸洗的方法去除氧化膜，酸洗方法有酸液酸洗和酸膏酸洗两种方法。（3）钝化处理钝化处理是在不锈钢的表面用人工

7、方法形成一层氧化膜，以增加其耐腐蚀性。钝化是在酸洗后进行的，经钝化处理后的不锈钢，外表全部呈银白色，具有较高的耐蚀性。钝化液配方：硝酸（密度1.42g/cm3）5%，重铬酸钾2%，其余为水。6、焊后检验三、焊接实例（见教材）任务二马氏体不锈钢的焊接材料介绍在铁素体不锈钢的基础上，适当增加含碳量、减少含铬量，高温时可以获得较多奥氏体组织，快速冷却后，得到室温下具有马氏体组织的钢，即马氏体不锈钢。马氏体不锈钢具有高强度、高硬度、高耐磨性、抗疲劳和耐热性，并具有一定的耐腐蚀能力。按合金化特点不同，马氏体不锈钢可分为以下两类：1、普通Cr13型马氏体不锈钢这类

8、钢主要有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13等。这类钢高温组织稳定性差，但含铬量较高