鉻系馬氏體不銹鋼有:1Cr13、2Cr13、3Cr13、Y3Cr13、3Cr13Mo、4Cr13、3Cr16、7Cr17等鋼種,這些鋼種是鉻從11.5%~18%按其耐蝕性派生出來的。鉻是鐵素體形成元素,為了保持馬氏體組織,較高的鉻需要較多的碳含量,以使在熱處理后形成馬氏體。馬(ma)氏體(ti)不銹鋼在臨界(ACs)溫度以上是面心立方的奧氏體組織,在快速冷卻到臨界溫度以下時,奧氏體轉變為體心立方的馬氏體。組織的轉變引起體積變化,產生應力,從而提高了硬度和降低塑性。這一特性對于焊接接頭的影響尤其重要,因此焊后在熱影響區容易引起裂紋。特別是電弧焊時,熔池因吸氫的作用,剛度大的結構焊后經過一定的潛伏期,氫將引起焊縫和熔合區的延遲(冷)裂紋。與碳鋼、低合金鋼相比,氫的擴散速度緩慢,約為碳鋼的1/10~1/25,延遲裂紋焊后5天之內仍應注意,可能發生開裂。


  鉻系馬氏體(ti)不銹鋼隨著(zhu)碳含(han)量的增加,焊(han)接(jie)接(jie)頭的冷裂(lie)(lie)紋傾(qing)向加大。所以用來(lai)制(zhi)造焊(han)接(jie)結構的多(duo)數是1Cr13、2Cr13等馬氏體(ti)不銹鋼,含(han)碳更高的3Cr13、4 Cr13等冷裂(lie)(lie)紋傾(qing)向更強,一般不能焊(han)接(jie)。


  已知Cr13型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中C+N的(de)含(han)量(liang)的(de)增加(jia),硬化加(jia)強,裂紋(wen)傾向加(jia)劇(ju)。圖(tu)2-11是馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)用斜(xie)Y型坡口(kou)鐵研式(shi)裂紋(wen)試驗的(de)裂紋(wen)敏感(gan)(gan)性和C+N總含(han)量(liang)的(de)關系(xi)。由圖(tu)可見降低C+N可以(yi)顯著(zhu)改善Cr13型馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)焊接(jie)延遲裂紋(wen)的(de)敏感(gan)(gan)性。


圖 11.jpg


  1Cr13馬氏體不銹鋼,實(shi)際上是半馬氏體組織,在焊接熱影響區近縫區會形成(cheng)粗大鐵素(su)體及(ji)沿晶(jing)(jing)界析出的碳、氮化物,塑(su)韌性(xing)(xing)顯(xian)著降(jiang)低。因此在采用同質焊材時,焊材中應(ying)添加Nb、Ti、Al等合金元素(su),可(ke)細化晶(jing)(jing)粒,提高焊縫金屬的塑(su)韌性(xing)(xing),防止裂紋(wen)的產(chan)生。