奧氏體型不銹鋼都具有非常好的塑性和韌性,這決定了它具有良好的彎折、卷曲和沖壓成型性,因而常常被用來制成各種形狀的構件、容器或管道。這樣一來,奧氏(shi)體不(bu)銹鋼被焊接的機會也因此比其他不銹鋼大得多。這類鋼的韌性、塑性本來就好,又不會發生任何的淬火硬化,所以,盡管其線膨脹系數比碳鋼大得多,焊接過程中的彈、塑性應力和應變量很大,卻極少出現冷裂紋。奧氏體(ti)不銹鋼焊接接頭不存在淬火硬化區,又由于它有很強的加工硬化能力,所以,即使受焊接熱影響而軟化的區域,其抗拉強度仍然不低。可以這樣認為,只要是不誤用焊接填充材料,焊接接頭強度不是焊接性的重點。該類鋼的熱脹冷縮特別大,所帶來的焊接性問題,主要有兩個:一個是熱裂紋問題,這與該類鋼的晶界特性和對某些微量雜質如硫、磷等敏感有關;另一個則是焊接變形較大的問題。


  奧(ao)氏體(ti)型不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性能(neng)特別優良,這(zhe)是(shi)(shi)其獲得最為廣泛應(ying)(ying)用(yong)(yong)調焊接(jie)接(jie)頭的(de)(de)(de)各(ge)種耐(nai)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)能(neng)力。人們針對各(ge)種腐(fu)蝕(shi)環境(jing)和腐(fu)蝕(shi)機理,選用(yong)(yong)各(ge)種耐(nai)不(bu)同腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)奧(ao)氏體(ti)型不(bu)銹(xiu)鋼。因此,對于(yu)(yu)相應(ying)(ying)于(yu)(yu)每一(yi)種用(yong)(yong)于(yu)(yu)某種特定(ding)環境(jing)中的(de)(de)(de)不(bu)同鋼種,焊接(jie)接(jie)頭都應(ying)(ying)滿足(zu)其在特定(ding)環境(jing)中的(de)(de)(de)特殊耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性要求。于(yu)(yu)是(shi)(shi),焊接(jie)接(jie)頭的(de)(de)(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)問題(ti)自(zi)然也是(shi)(shi)焊接(jie)工作者不(bu)可回避的(de)(de)(de),必須面對的(de)(de)(de)最主(zhu)要問題(ti),也應(ying)(ying)是(shi)(shi)不(bu)銹(xiu)鋼焊管生產廠關注的(de)(de)(de)主(zhu)題(ti)。


   奧氏體不(bu)銹鋼是(shi)使用最為(wei)(wei)廣泛的不(bu)銹鋼,這(zhe)和它具有良(liang)好(hao)的機(ji)械性能、耐腐蝕性能,其焊(han)接性在高合(he)金鋼中被認為(wei)(wei)是(shi)最好(hao)的有關(guan)。鉻-鎳奧氏體鋼具有良(liang)好(hao)的焊(han)接性,無(wu)淬(cui)硬性,因(yin)而在熱影響區內無(wu)淬(cui)硬現象,同時也(ye)無(wu)晶粒(li)粗大化。但在焊(han)接中存在以下問題:


一、碳化鉻的(de)形(xing)成,降低了焊接接頭抗晶(jing)間腐蝕的(de)能力(li)


  奧氏體不銹鋼焊接接頭可有三種晶間腐蝕的情況:焊縫晶間腐蝕、母材上敏化區腐蝕及刀狀腐蝕。關于奧氏體鋼晶間腐蝕的機理,一般用“貧鉻”理論來解釋。在固溶狀態下,奧氏體鋼中的碳過飽和固溶于奧氏體中。加熱過程中,過飽和的碳將以Cr23C6。的形式沿晶界析出。Cr23C6中含鉻量大大超過奧氏體基體中的含鉻量,因而使晶界附近含鉻量顯著下降,晶內的鉻原子又來不及擴散及時補充,故形成貧鉻層(Cr<11.7%).貧鉻層的電極電位比晶體內低得很多,在腐蝕質的作用下,電極電位低的晶界將成為陽極,被腐蝕溶解。


   1. 焊縫(feng)晶間腐蝕(shi)和母材上敏化溫度區(qu)腐蝕(shi)


   18-8型不銹鋼在450℃~850℃加(jia)熱時,具有(you)晶間腐(fu)蝕傾向,這一(yi)溫度(du)范(fan)圍稱為敏化(hua)溫度(du)區間。


    焊(han)縫晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)可有兩種情況,一種情況為焊(han)接(jie)線能量(liang)過大或(huo)多層焊(han)時焊(han)縫金屬在敏化(hua)(hua)溫度區間(jian)停留時間(jian)過長所引(yin)起,即焊(han)接(jie)狀態下(xia)已(yi)有碳(tan)化(hua)(hua)鉻(ge)(ge)析出(chu)而(er)形成貧(pin)鉻(ge)(ge)層;另一種情況是(shi)焊(han)接(jie)狀態下(xia)耐蝕(shi)性良(liang)好,焊(han)后經(jing)受了敏化(hua)(hua)加熱的條件,因而(er)具有晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)傾向。


   熱(re)影響(xiang)區(qu)、敏化區(qu)的晶(jing)間(jian)腐蝕傾向也(ye)是由于形成(cheng)貧(pin)鉻層所致(zhi)。但因(yin)為(wei)焊(han)接(jie)熱(re)循(xun)環(huan)具有快速連續加熱(re)的特點,碳化鉻的析(xi)出需要在(zai)更高的溫度下才能較快進(jin)行,因(yin)此,焊(han)接(jie)接(jie)頭的敏化區(qu)溫度范圍為(wei)600℃~1000℃,高于平衡加熱(re)條(tiao)件下的敏化區(qu)溫度450℃~850℃。


  焊縫和(he)熱影響區晶(jing)(jing)間腐(fu)蝕(shi)傾向與含碳(tan)量、加熱溫度和(he)保(bao)溫時間等(deng)因素有關。因此(ci),為(wei)提高焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭抗(kang)晶(jing)(jing)腐(fu)蝕(shi)能力,一般宜采取以下措施:

 

  ①. 減小母材及焊縫中的含碳量,使加熱時減少或避免Cr32C6析出,消除產生貧鉻層的機會。例如,超低碳(C≤0.03%)不銹鋼由于含碳量較低,具有優良的抗蝕性能,但是超低碳不銹鋼的冶煉成本高。


  ②. 在鋼中添加(jia)穩(wen)定化元素鈦、鈮等(deng),使之優先形成MC,而(er)避免形成貧鉻(ge)層。


  ③. 使(shi)(shi)焊(han)縫形成奧氏體(ti)(ti)(ti)加少量鐵素體(ti)(ti)(ti)的(de)雙相組(zu)織。當焊(han)縫中(zhong)存在一定(ding)數量的(de)鐵素體(ti)(ti)(ti)時,可(ke)以細(xi)化晶(jing)粒(li),增加晶(jing)界面積,使(shi)(shi)晶(jing)界單位(wei)面積上的(de)碳化鉻析出(chu)量減(jian)少,減(jian)輕貧鉻程度(du)。鉻在鐵素體(ti)(ti)(ti)中(zhong)溶解度(du)較大,Cr2C6優先(xian)在鐵素體(ti)(ti)(ti)中(zhong)形成,而(er)不致使(shi)(shi)奧氏體(ti)(ti)(ti)晶(jing)界貧鉻;此外(wai),散布在奧氏體(ti)(ti)(ti)之間的(de)鐵素體(ti)(ti)(ti),還可(ke)能防止腐蝕沿晶(jing)界向(xiang)內部(bu)擴展(zhan)。


  ④. 控制在敏化(hua)溫度(du)區(qu)間的(de)(de)停留時間。調整焊(han)接(jie)(jie)熱(re)循(xun)環,盡(jin)可能(neng)縮(suo)短600℃以(yi)上的(de)(de)高溫停留時間,以(yi)防止焊(han)縫及熱(re)影響區(qu)大量(liang)析出碳化(hua)鉻。如(ru)選(xuan)擇(ze)能(neng)量(liang)密度(du)高的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)方法(如(ru)等(deng)離子弧焊(han)),選(xuan)用(yong)較小的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)線能(neng)量(liang),焊(han)縫背面(mian)通氬氣或采(cai)用(yong)銅墊增加焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)(de)冷卻速度(du),減(jian)少(shao)(shao)起弧、收弧次數以(yi)避(bi)免重復加熱(re),多層焊(han)時與腐蝕(shi)介質的(de)(de)接(jie)(jie)觸(chu)面(mian)盡(jin)可能(neng)最(zui)后(hou)施焊(han)等(deng),均可以(yi)減(jian)少(shao)(shao)接(jie)(jie)頭的(de)(de)晶間腐蝕(shi)傾向。


 ⑤. 焊后進行固溶處理或穩定化退火。固溶處理可使已析出的Cr23C6重新溶入奧氏體中,但一般只適用于較小的工件。穩定化退火是將工件加熱到850℃~900℃保溫后空冷。其作用為使碳化物充分析出,并促使鉻加速擴散而消除貧鉻區。


 2. 焊(han)接(jie)接(jie)頭的刀狀腐(fu)蝕


   刀狀腐蝕簡稱刀蝕,它是焊接接頭中特有的一種晶間腐蝕,只發生在含有穩定劑的奧氏體鋼(如321不銹鋼316Ti不銹(xiu)鋼等)的焊接接頭中。刀狀腐蝕的腐蝕部位在熱影響區的過熱區,沿熔合線發展,開始寬度僅3~5個晶粒,逐步擴大至1.0mm~1.5mm。因形狀如刀刃,故稱刀狀腐蝕。


 高(gao)溫過熱(re)和中溫敏(min)(min)化(hua)是(shi)導(dao)致焊(han)接(jie)接(jie)頭產生刀(dao)蝕的(de)重(zhong)要條件(jian)。含有穩定(ding)劑的(de)奧氏體(ti)鋼,一般(ban)以固(gu)溶(rong)狀態供貨,此時(shi)鋼中少部分(fen)的(de)碳固(gu)溶(rong)于(yu)奧氏體(ti),其余大部分(fen)碳則形(xing)(xing)成(cheng)TiC或NbC.焊(han)接(jie)時(shi),在(zai)(zai)溫度超(chao)過1200℃的(de)過熱(re)區中,這些(xie)碳化(hua)物將溶(rong)入固(gu)溶(rong)體(ti)。由于(yu)碳的(de)擴散(san)(san)能(neng)力(li)較強,在(zai)(zai)冷卻過程中將偏(pian)聚(ju)在(zai)(zai)晶(jing)(jing)(jing)界形(xing)(xing)成(cheng)過飽和狀態,而(er)鈦則因擴散(san)(san)能(neng)力(li)低而(er)留于(yu)晶(jing)(jing)(jing)內。當焊(han)接(jie)接(jie)頭在(zai)(zai)敏(min)(min)化(hua)溫度區間再次(ci)加(jia)熱(re)時(shi),過飽和的(de)碳將在(zai)(zai)晶(jing)(jing)(jing)間以CraC.形(xing)(xing)式析(xi)出,在(zai)(zai)晶(jing)(jing)(jing)界形(xing)(xing)成(cheng)貧鉻層,使焊(han)接(jie)接(jie)頭抗蝕性(xing)能(neng)降(jiang)低。從以上(shang)分(fen)析(xi)可知,刀(dao)狀腐蝕的(de)形(xing)(xing)成(cheng)根(gen)源(yuan)也(ye)在(zai)(zai)于(yu)在(zai)(zai)晶(jing)(jing)(jing)間形(xing)(xing)成(cheng)貧鉻層。


 防止刀蝕的(de)措施如(ru)下:


 ①. 降低含(han)碳(tan)量 這是防(fang)止(zhi)刀(dao)狀(zhuang)腐蝕的(de)很有效(xiao)的(de)措(cuo)施。對于含(han)有穩定化元素(su)的(de)不銹鋼,含(han)碳(tan)量最(zui)好不超過(guo)0.06%。


 ②. 采(cai)用合理(li)的(de)(de)焊(han)接工藝 盡量(liang)(liang)選擇較小的(de)(de)線能量(liang)(liang),以減少過(guo)熱(re)區在(zai)高溫停留時(shi)間(jian),注意避(bi)免在(zai)焊(han)接過(guo)程產生(sheng)“中溫敏化”的(de)(de)效果。因此(ci)雙面焊(han)時(shi),與腐蝕介(jie)質(zhi)接觸(chu)的(de)(de)焊(han)縫應(ying)最后施焊(han)(這是(shi)大(da)直徑厚壁焊(han)管內(nei)焊(han)在(zai)外(wai)焊(han)之后再(zai)進行的(de)(de)原因所在(zai)),如不能實施則(ze)應(ying)調整焊(han)接規范及焊(han)縫形狀(zhuang),盡量(liang)(liang)避(bi)免與腐蝕介(jie)質(zhi)接觸(chu)的(de)(de)過(guo)熱(re)區再(zai)次(ci)受到(dao)敏化加熱(re)。


 ③. 焊后熱處(chu)理 焊后進(jin)行固溶或穩(wen)定(ding)化處(chu)理,均能提(ti)高接(jie)頭的抗刀狀腐蝕(shi)能力。


二、 應(ying)力腐蝕開裂


  應力(li)腐蝕開裂(lie)是金屬在特定的腐蝕介質和拉應力的共同作用下所產生的延遲破壞現象,也稱應力腐蝕裂紋(Stress Corrosion Cracking,簡稱SCC).


  鉻-鎳奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong),產生應(ying)力(li)腐(fu)蝕開(kai)(kai)裂(lie)常(chang)見的鋼(gang)種(zhong),有不含鈦、鈮的18-8型和(he)17-12-Mo型鋼(gang),其(qi)次是超(chao)低(di)碳不銹(xiu)鋼(gang)。由于介質不同(tong),應(ying)力(li)開(kai)(kai)裂(lie)既可呈(cheng)晶間開(kai)(kai)裂(lie)形式,也可呈(cheng)穿(chuan)晶開(kai)(kai)裂(lie)形式,或為穿(chuan)晶和(he)沿晶混合開(kai)(kai)裂(lie)形式。


   不銹鋼(gang)產(chan)生應(ying)力(li)腐蝕開裂(lie)的影響因素很多(duo),包括鋼(gang)材成(cheng)分、組織和(he)狀態、介質(zhi)種(zhong)類、溫度及濃度、應(ying)力(li)的性質(zhi)、大小(xiao)以及結構特點等(deng)。


  防止(zhi)應力腐(fu)蝕開(kai)裂(lie)的(de)主要措施如下:


  1. 正確選擇材料(liao)及(ji)合理調整焊縫成分


  根(gen)據介質(zhi)特性(xing)(xing)選用對應(ying)力(li)腐(fu)蝕開裂敏感(gan)性(xing)(xing)低的(de)材料,應(ying)該(gai)是防止應(ying)力(li)腐(fu)蝕開裂的(de)最根(gen)本措施。此類鋼(gang)(gang)有(you)高純鉻(ge)-鎳奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)、高硅鉻(ge)-鎳奧(ao)氏(shi)體(ti)鋼(gang)(gang)、鐵(tie)素(su)體(ti)-奧(ao)氏(shi)體(ti)鋼(gang)(gang)、高鉻(ge)鐵(tie)素(su)體(ti)鋼(gang)(gang)等。合理地調整焊縫成分是提高接頭抗應(ying)力(li)腐(fu)蝕能力(li)的(de)重要措施之(zhi)一。一般認為,當焊縫金屬為奧(ao)氏(shi)體(ti)-鐵(tie)素(su)體(ti)雙相組織時,具有(you)較好的(de)抗應(ying)力(li)腐(fu)蝕性(xing)(xing)能。


  2. 消除或減(jian)小殘余應(ying)力


  拉伸(shen)應(ying)力的存在是產生應(ying)力腐蝕(shi)開(kai)裂的先決條件(jian)(jian)之(zhi)一(yi)。可(ke)以認為,不(bu)銹(xiu)鋼(gang)部件(jian)(jian)中若不(bu)存在拉應(ying)力,則可(ke)以完全避免應(ying)力腐蝕(shi)開(kai)裂。因此,消除(chu)或(huo)減少(shao)結(jie)構中的殘余應(ying)力,是防止應(ying)力腐蝕(shi)開(kai)裂的重要(yao)措施。


  焊后進行消除(chu)應(ying)力(li)熱處(chu)理(li)(li)是常用(yong)的工藝措(cuo)施(shi)。例如(ru),對奧氏體(ti)不銹鋼一般進行900℃的消除(chu)應(ying)力(li)退火熱處(chu)理(li)(li)。采用(yong)機(ji)械的方(fang)法也可以降低表面殘余應(ying)力(li)或造(zao)成壓(ya)應(ying)力(li)。如(ru)表面拋(pao)光、噴丸和錘擊。


 3. 合理(li)的結構(gou)設計


  結(jie)構中(zhong)應避免形成較大(da)的應力(li)集(ji)中(zhong)或在(zai)制造中(zhong)避免產(chan)生(sheng)較大(da)的殘余應力(li)。在(zai)設備和容(rong)器中(zhong)與腐蝕(shi)介質的接觸面不(bu)能(neng)(neng)有縫隙,盡(jin)可能(neng)(neng)采用對(dui)接接頭,結(jie)構設計中(zhong)注意不(bu)產(chan)生(sheng)熱(re)流集(ji)中(zhong)而(er)引起的局部過熱(re)或腐蝕(shi)液滯留而(er)局部濃(nong)縮(suo)等(deng)。


三、焊接熱裂(lie)紋


 奧(ao)氏體不銹鋼焊(han)(han)(han)接(jie)時(shi)(shi),焊(han)(han)(han)縫及熱(re)影響區均可能出現熱(re)裂紋。最常(chang)見的(de)是(shi)焊(han)(han)(han)縫結晶裂紋,有時(shi)(shi)在熱(re)影響區或(huo)多層(ceng)(ceng)焊(han)(han)(han)層(ceng)(ceng)間金屬也可出現液化裂紋。


 奧氏體鋼具有(you)較大的熱裂紋敏感性,主要(yao)取決于鋼的化學成分、組織(zhi)與性能的特(te)點。


  奧(ao)(ao)氏體鋼中合(he)(he)金(jin)元素較多,尤其是(shi)含有一定數量(liang)的(de)鎳,它不僅提高了奧(ao)(ao)氏體的(de)穩定性,而且還(huan)易(yi)和(he)硫(liu)、磷等(deng)雜(za)質形成低熔點化合(he)(he)物或共(gong)晶(jing),如Ni-S共(gong)晶(jing)熔點為(wei)645℃、Ni-P共(gong)晶(jing)為(wei)880℃,比Fe-S、Fe-P共(gong)晶(jing)的(de)熔點更(geng)低,危害性也(ye)更(geng)大。其他一些(xie)元素如硼、硅等(deng)的(de)偏析(xi),也(ye)將促使產(chan)生熱(re)裂紋(wen)。


 奧(ao)氏體鋼焊縫易(yi)形(xing)成方向(xiang)性(xing)強的(de)粗大柱狀(zhuang)晶組織,有利于有害(hai)雜(za)質和元(yuan)素的(de)偏析,從而促使形(xing)成連續的(de)晶間液膜,提(ti)高(gao)了熱裂(lie)紋的(de)敏感(gan)性(xing)。


 從奧氏體不銹鋼的物理性能看,它具(ju)有導熱系數小(xiao)、線膨脹系數大的特點,因而在焊接不均勻加熱的情況下,極易形成較大的拉應力,促進了(le)焊接熱裂紋的產生。


 由(you)以上分析可(ke)知,與結(jie)構鋼(gang)相比(bi),奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)的焊(han)接(jie)熱(re)裂紋傾向較大,尤其是高鎳奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)。


  防(fang)止奧氏體不銹鋼焊接熱裂(lie)紋的(de)主要(yao)措施如下:


   1. 嚴(yan)格控(kong)制(zhi)有(you)害(hai)雜質硫、磷(lin)的含量,鋼中含鎳量越(yue)高(gao),越(yue)應該(gai)嚴(yan)格控(kong)制(zhi)。


   2. 調整焊縫金屬(shu)的(de)組織


    奧(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)銹鋼焊(han)縫(feng)可(ke)以是單相(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體組織(zhi),也可(ke)以是奧(ao)氏(shi)體為主的(de)(de)(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)相(xiang)組織(zhi)。大(da)量實踐證明,單相(xiang)奧(ao)氏(shi)體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)縫(feng),對熱裂紋的(de)(de)(de)(de)(de)敏感性較(jiao)大(da),而雙(shuang)(shuang)相(xiang)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)縫(feng),則具有良好的(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)裂性能,如(ru)表(biao)2-2中所列出的(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體焊(han)縫(feng)中δ-鐵素體的(de)(de)(de)(de)(de)影響。焊(han)接(jie)18-8型不(bu)(bu)銹鋼時,如(ru)果形(xing)(xing)成γ+5%δ的(de)(de)(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)相(xiang)組織(zhi),不(bu)(bu)僅可(ke)以提高抗(kang)晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)能力(li),而且又減小了熱裂敏感性。焊(han)縫(feng)中的(de)(de)(de)(de)(de)δ相(xiang),可(ke)以細化晶(jing)粒,消除單相(xiang)奧(ao)氏(shi)體的(de)(de)(de)(de)(de)方向性,減少有害(hai)雜質(zhi)在晶(jing)界(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)偏(pian)析(xi),而且δ相(xiang)能解較(jiao)多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)硫、磷,并(bing)能降(jiang)低界(jie)面能,阻止晶(jing)間(jian)液膜的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)成,從而有利于提高焊(han)縫(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)熱裂紋能力(li)。


表 2.jpg


  3. 調整焊縫金屬合(he)金成分


   當在(zai)焊縫(feng)(feng)(feng)中不允許有雙相組織時,如表2-2中“不希望有δ-鐵素體的(de)理由”所(suo)列出的(de)各項,就(jiu)必須(xu)對焊縫(feng)(feng)(feng)金屬進行合(he)理的(de)合(he)金化。如在(zai)單(dan)相穩定奧(ao)氏體鋼中適當增加錳、碳、氮(dan)的(de)含量(liang)可以提高焊縫(feng)(feng)(feng)的(de)抗裂性能。此外,加入少量(liang)的(de)鈰、鋯、鉭等微量(liang)元素,可以細化焊縫(feng)(feng)(feng)組織、凈化晶界,也可減少焊縫(feng)(feng)(feng)的(de)熱裂紋敏(min)感(gan)性。


  4. 工(gong)藝措施


 在焊接奧氏體不銹鋼時,應盡量減小熔池過熱,以防止形成粗大的柱狀晶。奧氏體不銹鋼焊接宜采用小線能量及小截面的焊道。至于液化裂紋,它主要出現于310S不銹鋼的焊接接頭中。為了防止產生液化裂紋,除了嚴格限制母材中的雜質含量以及控制母材的晶粒度以外,在工藝上應采用高能量密度的焊接方法、小線能量和提高接頭的冷卻速度等措施,以減小母材的過熱和避免近縫區晶粒的粗化。


四、奧氏體鋼焊接接頭的脆化


 奧氏(shi)體(ti)鋼(gang)(gang)用途(tu)頗廣(guang),可在耐熱、耐蝕、低(di)溫等各種條(tiao)件(jian)下(xia)使用。不(bu)同(tong)的(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)條(tiao)件(jian),對(dui)(dui)焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)性(xing)能(neng)要(yao)(yao)求(qiu)也不(bu)同(tong)。耐蝕鋼(gang)(gang)通常是(shi)(shi)在室溫或350℃以下(xia)工(gong)(gong)作(zuo),主要(yao)(yao)要(yao)(yao)求(qiu)耐蝕性(xing),對(dui)(dui)機械性(xing)能(neng)無特殊要(yao)(yao)求(qiu)。用于高(gao)溫條(tiao)件(jian)的(de)(de)熱強鋼(gang)(gang),如是(shi)(shi)短時工(gong)(gong)作(zuo),則(ze)要(yao)(yao)求(qiu)保(bao)(bao)證接(jie)(jie)(jie)頭與母材(cai)等強度;而長期(qi)工(gong)(gong)作(zuo)(10年以上)時,則(ze)保(bao)(bao)證焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)塑性(xing),防止高(gao)溫脆化(hua)(hua)是(shi)(shi)關鍵。對(dui)(dui)于低(di)溫工(gong)(gong)作(zuo)的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang),則(ze)主要(yao)(yao)要(yao)(yao)求(qiu)良好的(de)(de)低(di)溫韌(ren)性(xing),防止焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭發(fa)生(sheng)低(di)溫脆斷(duan)。從不(bu)同(tong)的(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)條(tiao)件(jian)下(xia)對(dui)(dui)接(jie)(jie)(jie)頭性(xing)能(neng)的(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)來看,奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)低(di)溫脆化(hua)(hua)和(he)高(gao)溫脆化(hua)(hua)是(shi)(shi)值(zhi)得注(zhu)意的(de)(de)問(wen)題(ti)。


  當18-8型鋼焊(han)縫(feng)(feng)為雙相組織時,其拉伸(shen)強度、屈服強度與塑性(xing)略低(di)于(yu)母(mu)材(cai),但韌(ren)性(xing)比母(mu)材(cai)低(di)得多,因而難(nan)以保(bao)證低(di)溫條件下對焊(han)接(jie)接(jie)頭韌(ren)性(xing)的要求。為了保(bao)證18-8型鋼焊(han)縫(feng)(feng)具有良(liang)好的低(di)溫韌(ren)性(xing),應使焊(han)縫(feng)(feng)為單相奧氏體組織。


 奧氏(shi)體焊縫中含有較多(duo)的鐵素體化元素或(huo)有較多(duo)的δ相時(shi),高溫條件下,由(you)于δ→σ轉變,引起(qi)σ相脆化,焊縫的塑性(xing)和(he)(he)韌性(xing)均顯著(zhu)下降(jiang)。因此,為了保證必要的塑性(xing)和(he)(he)韌性(xing),焊縫中的δ相應小于5%。


  單相(xiang)的奧氏體焊縫(feng)也可能出(chu)現(xian)σ相(xiang),這與(yu)合金系(xi)統有關(guan)。如310S不銹鋼(gang)焊縫(feng)中鉻(ge)與(yu)硅含(han)量偏上限(xian),而碳、鎳含(han)量偏下限(xian)時,就容(rong)易沿晶(jing)界析出(chu)σ相(xiang),這比晶(jing)內析出(chu)σ相(xiang),對(dui)焊接接頭脆化(hua)影(ying)響更為嚴重。


  為了避免出現 σ脆(cui)性(xing)相(xiang)(xiang),應盡(jin)量(liang)限制焊(han)(han)縫(feng)中(zhong)的δ相(xiang)(xiang)數量(liang),考慮焊(han)(han)縫(feng)的合金(jin)化時(shi)(shi),適當減少(shao)鐵素(su)體形(xing)成元(yuan)素(su);多層(ceng)焊(han)(han)時(shi)(shi)采用較小(xiao)的線能量(liang),以減小(xiao)熔池體積(ji),提(ti)高冷(leng)卻速度,縮短高溫(wen)停留時(shi)(shi)間。對于已經出現σ相(xiang)(xiang)的焊(han)(han)縫(feng),可(ke)將焊(han)(han)接接頭加熱至1050℃~1100℃,保溫(wen)1小(xiao)時(shi)(shi)后水冷(leng),進(jin)行(xing)固溶(rong)處理,此時(shi)(shi)絕(jue)大部分(fen) σ 相(xiang)(xiang)可(ke)重(zhong)新溶(rong)入奧氏體中(zhong),性(xing)能即可(ke)恢復。


五、焊接(jie)變形較大(da)


 因為奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼導熱性(xing)能差,膨脹系(xi)數大,焊(han)接變形較大,特別是薄板。因此,焊(han)接時(shi)應(ying)適(shi)當采(cai)取(qu)防形的(de)措施,如夾具(ju)等。