焊接冶金与焊接性 教学课件 作者 刘会杰 第7章　不锈钢及耐热钢的焊接.ppt

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1、20921-7a第7章　不锈钢及耐热钢的焊接7.1　不锈钢及耐热钢的成分及性能7.2　不锈钢及耐热钢的焊接性分析7.3　不锈钢及耐热钢的焊接工艺7.4　典型不锈钢及耐热钢的焊接20921-7a7.1　不锈钢及耐热钢的成分及性能不锈钢和耐热钢的种类繁多，其主要合金成分为Cr和Ni。一般来讲，只有w(Cr)≥12％时才能在大气环境下不发生锈蚀，增加Ni或提高Cr含量，耐蚀性或耐热性均可提高。20921-7a7.1.1　不锈钢及耐热钢的成分及分类表7-1　典型不锈钢和耐热钢的主要化学成分(质量分数)(

2、%)国产牌号国际牌号CSiMnCrNi其他1Cr17430≤0．12≤0．75≤1．0016．0～18．0——1Cr13410≤0．15≤1．00≤1．0011．5～13．0——0Cr18Ni9Ti321≤0．07≤1．00≤2．0017．0～19．08．00～11．0Ti:0．5～0．70Cr25Ni20310S≤0．08≤1．00≤2．0024．0～26．019．0～22．0—00Cr25Ni5Mo2N—≤0．03≤1．00≤2．0024．0～26．05．0～8．0—0Cr17Ni7Al63

3、1≤0．09≤1．00≤1．0016．0～18．06．5～7．5Al:0．75～1．520921-7a7.1.1　不锈钢及耐热钢的成分及分类1.铁素体钢2.马氏体钢3.奥氏体钢4.铁素体-奥氏体双相钢5.沉淀硬化钢20921-7a7.1.2　不锈钢的耐蚀性能1.均匀腐蚀2.点蚀和缝隙腐蚀3.晶间腐蚀图7-1　18-8型奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感温度与时间对应关系曲线20921-7a7.1.2　不锈钢的耐蚀性能图7-2　晶间腐蚀贫铬理论示意图20921-7a7.1.2　不锈钢的耐蚀性能4.应力腐蚀2

4、0921-7a7.1.3　不锈钢及耐热钢的力学性能1.不锈钢的力学性能2.耐热钢的耐热性能20921-7a7.1.3　不锈钢及耐热钢的力学性能表7-2　常见不锈钢的力学性能数据类型牌号热处理状态屈服强度/MPa抗拉强度/MPa伸长率(%)铁素体钢1Cr17退火处理205450220Cr13Al175410马氏体钢1Cr13退火处理20544020奥氏体钢1Cr18Ni9Ti固溶处理205520400Cr25Ni20205520沉淀硬化钢0Cr17Ni7Al固溶处理380103020565℃时效9

5、6011403～5510℃时效103012304双相钢00Cr26Ni5Mo2固溶处理3905902020921-7a7.1.3　不锈钢及耐热钢的力学性能表7-3　奥氏体耐热钢在不同温度下的蠕变强度温度/℃持续时间1h对应的蠕变强度/MPa温度/℃持续时间1h对应的蠕变强度/MPa0Cr19Ni90Cr17Ni12Mo20Cr25Ni200Cr19Ni9500234284216700398355016721914975029546001101679880019．629．4650641235985

6、014．717．620921-7a7.1.4　不锈钢及耐热钢的物理性能表7-4　不锈钢及耐热钢的物理性能类型牌号密度ρ/(g/c)(20℃)比热容с/［J/(g·℃)］(0～100℃)热导率λ/［W/(cm·℃)］(100℃)线膨胀系数α/(1/℃)(0～100℃)电阻率μ/(1Ω·cm)(20℃)铁素体钢0Cr137．750．460．2710．8614Cr25N7．470．500．2110．467马氏体钢1Cr137．750．460．259．9572Cr137．750．460．2510．355

7、20921-7a7.1.4　不锈钢及耐热钢的物理性能表7-4　不锈钢及耐热钢的物理性能类型牌号密度ρ/(g/c)(20℃)比热容с/［J/(g·℃)］(0～100℃)热导率λ/［W/(cm·℃)］(100℃)线膨胀系数α/(1/℃)(0～100℃)电阻率μ/(1Ω·cm)(20℃)18⁃8奥氏体钢0Cr19Ni108．030．500．1516．9721Cr18Ni9Ti8．030．500．1616．77425⁃20奥氏体钢2Cr25Ni208．030．500．1414．4780Cr21Ni208

8、．030．500．1114．299低碳钢—7．860．500．5911．71320921-7a7.2　不锈钢及耐热钢的焊接性分析焊缝金属的室温组织对不锈钢及耐热钢(Cr-Ni钢)接头的性能有重要的影响。为了获得合适的焊缝金属组织，必须合理调整Cr／Ni比值。这里，Cr为Cr当量，是将每一种铁素体化元素按其铁素体化的强烈程度折合成相当的Cr元素的量的总和20921-7a7.2.1　焊接接头的组织转变1.焊缝的组织图图7-3　Cr-Ni钢的舍夫勒图20921-7a7.2.1　焊接接头的组织转变图7-