浅谈奥氏体不锈钢的焊接特点及焊条选1

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1、奥氏体不锈钢的焊接摘要奥氏体不锈钢具有良好的焊接性，目前工业上应用最广，焊接时一般不需要采取特殊的工艺措施，本论文比较详细的分析了奥氏体不锈钢在焊接时产生热裂纹、晶间腐蚀、应力腐蚀开裂、焊接接头的脆化（低温脆化、σ相脆化、熔合线脆断）原因和防治措施，通过焊接特点理论和实践分析，着重介绍了奥氏体不锈钢在焊接不同材料和处于不同工作环境条件时焊条的选用原则方法，只有工艺措施和焊条选用合理，才可以焊接出完美的焊缝。关键词奥氏体不锈钢缺陷产生原因防治措施焊条选用引言不锈钢指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢，是20世纪初材

2、料领域最伟大的发明之一。不锈钢工业化生产自1912年由克虏伯公司开始至今已有近百年的历史，是一种重要的工程材料，已经被广泛用于各种工业和环境的结构中去。近年来，中国不锈钢的生产和消费迅速的发展，不锈钢的表观消费量由1990年的26万吨增长到2009年近千万吨，成为世界上备受关注的不锈钢第一消费大国。奥氏体不锈钢，含铬大于18％，还含有8％左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好，可耐多种介质腐蚀。是不锈钢中最为重要的钢类，其生产量和使用量约占不锈钢总量的70%。奥氏体不锈钢的综合焊接性能良好，但在焊接过程中由于设备、材料、工艺、及操作等原因

3、，会形成一定的焊接缺陷，使焊件质量达不到要求，影响工作质量及使用寿命。不锈钢在航空、石油、化工和原子能等工业中得到日益广泛的应用，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.焊接成型

4、特点焊接是通过加热或加压，或者两者并用，并且用或不用填充材料，使焊件达到原子结合的一种加工方法，其实质是使两个分离金属通过原子或分子间的相互扩散与结合而形成一个不可拆卸的整体的过程。其特点包括：1.减轻了结构重量，节省金属材料与工时。在金属结构制造当中，用焊接代替传统的连接方法铆接，一般可节省金属材料的15%~20%，由于节省了材料，因此可减轻自重。2.能化大为小，拼小成大，降低生产成本。在制造大型结构或复杂的及其零部件时，可以用化大为小，化复杂为简单的办法来准备坯料，然后用逐次装配焊接的方法拼小成大3.可制造双金属结构。采用焊接方法可对不同

5、材料零件进行对焊、摩擦焊等，还可制造复合层容器，从而满足高温、高压设备、化工设备和切削刀具等的特殊性能要求，节省贵重金属材料。4.焊接接头组织性能不均匀。焊接的过程其实是一个不均匀的加热和冷却的过程，焊接接头组织性能的不均匀程度大大超过了铸件和锻件，从而影响焊接结构的精度和承载能力。此外，焊接形成的焊缝具有良好密封性的优点，还具有不能拆卸、不便于更换零部件等的缺点。2.奥氏体不锈钢的焊接性金属材料的焊接性，是指金属材料对焊接加工的适应性，主要指在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度。它与金属铸造性、机械加工性一样，同属于金属材料的

6、工艺性能。金属材料的焊接性不仅取决于金属本身的成分与组织，同时与焊接的热作用直接相关。焊接性并不是金属材料的固有性能，而是随焊接技术的发展而变化的。金属材料的焊接性可分为工艺焊接性和使用焊接性：（1）工艺焊接性是指金属材料对各种焊接方法的适应能力。它不仅取决于金属本身的成分与性能，而且与焊接热源的性质、保护方式、预热及后热等工艺措施有关。（2）使用焊接性是指焊接接头或整体结构，满足技术条件中所规定的使用性能的能力。显然，使用焊接性与产品的工作条件有密切关系。奥氏体不锈钢的焊接性工艺焊接性方面，很容易获得无缺陷的焊接接头，也不需要采用特殊的工艺

7、措施即结合性能良好。使用焊接性方面，如果处在腐蚀的介质中，焊接接头常常沿晶界被腐蚀，即使用性能不好。奥氏体不锈钢由于具有较高的变形能力并不可淬硬，所以总的来说焊接性能良好。二、奥氏体不锈钢的焊接特点（一）容易出现热裂纹奥氏体不锈钢在焊接时热裂纹是比较容易产生的缺陷，包括焊缝的纵向和横向裂纹、火口裂纹、打底焊的根部裂纹和多层焊的层间裂纹等，特别是含镍量较高的奥氏体不锈钢更容易产生。1.产生原因（1）奥氏体不锈钢的液、固相线的区间较大，结晶时间较长，且单相奥氏体结晶方向性强，所以杂质偏析比较严重。（2）导热系数小，线膨胀系数大，焊接时会产生较大的

8、焊接内应力（一般是焊缝和热影响区受拉应力）。（3）奥氏体不锈钢中的成分如C、S、P、Ni等，会在熔池中形成低熔点共晶。例如，S与Ni形成的Ni3S2熔点为645℃,