鐵素體不(bu)銹鋼管在室溫下,一般都是具有純鐵素體組織,強度不算很高,塑性、韌性良好;若將其加熱到高溫,也有可能會出現少量的奧氏體組織(對含鉻量較低的鋼)或者根本不出現奧氏體組織。所以,在焊接過程的熱循環作用下,有可能出現少量或者根本不出現馬氏體組織。因此,這類鋼經焊接后不會出現強度顯著下降或淬火硬化的問題,即使出現了少許馬氏體組織也可以通過焊后熱處理來解決。可以說,這類鋼焊接接頭的室溫強度不是焊接的主要矛盾;再者,由于其焊接熱膨脹問題遠比奧氏體型鋼輕微,因而其焊接熱裂紋和冷裂紋的問題也不很突出。
通常(chang)說,鐵(tie)素體不(bu)銹鋼管不(bu)如奧氏體不(bu)銹鋼管好焊,主要是指在焊接(jie)(jie)(jie)(jie)過(guo)程(cheng)中,可能(neng)(neng)導致(zhi)焊接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)塑性、韌性降低,即發生(sheng)脆化的(de)(de)(de)問(wen)題(ti)。同其(qi)他品種不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)焊接(jie)(jie)(jie)(jie)一樣,如何(he)保(bao)證鐵(tie)素體型不(bu)銹鋼管焊接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭具有相同于母材(cai)的(de)(de)(de)耐(nai)腐蝕(shi)性,這(zhe)是焊接(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)另一個關(guan)鍵問(wen)題(ti);再者,對于鐵(tie)素體型不(bu)銹耐(nai)熱鋼而言(yan),焊接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭在高溫(wen)下長(chang)期服役可能(neng)(neng)出現的(de)(de)(de)脆化問(wen)題(ti)也是必須重視(shi)的(de)(de)(de)。
1. 鐵素體不銹鋼管焊接方法
雖然說各種電弧焊方法都可用于鐵素體不銹鋼管的焊接,但焊接能量集中、焊接速度較快的焊接方法,應是鐵素體不銹鋼焊接方法的首選。采用合適的焊接方法來實現焊接線能量控制,達到抑制焊接區的鐵素體晶粒過分長大的目的。
如(ru)此看(kan)來(lai),焊(han)(han)接方法應(ying)選(xuan)擇高能(neng)量的(de)等(deng)離子弧焊(han)(han)和真(zhen)空(kong)(kong)電子束焊(han)(han)等(deng)最為合適。同(tong)時要(yao)求(qiu)焊(han)(han)接材料不得污染;焊(han)(han)接熔池、焊(han)(han)縫(feng)背面都要(yao)進行(xing)有效保(bao)護,防止空(kong)(kong)氣(qi)的(de)侵人。除(chu)采用(yong)小的(de)熱輸(shu)入進行(xing)焊(han)(han)接外(wai),焊(han)(han)縫(feng)背面可用(yong)惰性氣(qi)體(ti)保(bao)護,并最好采用(yong)水冷(leng)銅墊(dian)板,以減少過(guo)熱,提高冷(leng)卻速度(du)。多(duo)層焊(han)(han)時,層間溫度(du)要(yao)控(kong)制在100℃左右。
2. 鐵(tie)素體不(bu)銹鋼管焊(han)接材料
鐵素體不銹鋼管焊接材料的選擇,對鐵素體不銹鋼的焊接無疑是非常重要的。其焊接材料既要保證焊接接頭的塑性、韌性,即不發生脆化的問題,又要保證鐵素體型不銹鋼焊接接頭具有相同于母材的耐腐蝕性。
在焊接鐵素體不銹鋼管時,通常可以采用兩種焊接材料。
①. 與(yu)母材相同類(lei)型的焊接材料
如 06Cr12、06Cr13、06Cr13Al等用(yong) 06Cr13Nb焊絲,06Cr17、06Cr17Ti使用(yong)10Cr17(Ti)焊絲。在要求(qiu)焊縫金屬與(yu)母(mu)材(cai)有相同(tong)的導電、導磁及力學(xue)性能和表(biao)面(mian)色澤時,應使用(yong)同(tong)材(cai)質的焊接材(cai)料(liao)。
②. 采用奧氏體焊(han)接(jie)材料或鎳基合金(jin)
采用奧(ao)氏體焊(han)(han)接(jie)材料或鎳(nie)基合金,實質上是異種鋼焊(han)(han)接(jie),可以提高(gao)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)韌性(xing),免除(chu)焊(han)(han)前預熱和焊(han)(han)后熱處理。由于鐵(tie)素(su)體焊(han)(han)接(jie)材料的(de)熔(rong)敷金屬韌性(xing)太(tai)低,加上添加的(de)Al與Ti等鐵(tie)素(su)體形成元素(su),難以有效地(di)過渡到熔(rong)池中去,因此(ci)鐵(tie)素(su)體焊(han)(han)接(jie)材料的(de)應用受到一(yi)定的(de)限(xian)制(zhi)。
盡管在一些例子中采用同種金屬作焊絲是成功的,但是,最好還是采用低碳的奧氏體不銹鋼作為鐵素體不銹鋼管焊縫的充填金屬。
鐵素體(ti)不銹鋼焊接材料(liao)的選擇,見表(biao)6-7。