浙江至德鋼業有限公司半奧氏體型沉淀(dian)硬化不銹鋼的焊接工藝介紹

一、焊(han)接特點(dian)

  這類鋼的焊接方法有焊條電弧焊、惰性氣體保護的鎢極氬弧焊（MIG）等。焊接時，由于焊接熱循環的特點，在焊接接頭會出現下列情況：①. 由于焊縫及近縫區加熱溫度遠遠高于其固溶溫度，焊接接頭區鐵素體含量有所增加，導致冷卻后焊接接頭區鐵素體相比例增高；②. 這類鋼與其他類型不(bu)銹鋼(gang)一樣，焊接的高溫作用可使各種碳化物特別是鉻的碳化物溶解，其合金元素溶于固溶體中，相當于提高了該區域內有效合金元素的含量，碳和鉻合金元素的有效含量增加，使相變溫度點（馬氏體轉變溫度Ms）大大降低，甚至在-73℃低溫條件下，奧氏體也不能轉變為馬氏體組織為此，焊后必須進行適當的熱處理，使碳化物析出，降低固溶合金的有效含量，使相變溫度上升，從而有利于奧氏體向馬氏體轉變，達到鋼材所具有高的強度和韌性。

二、焊接材料的選擇

 1. 選擇與母(mu)材(cai)(cai)金屬(shu)相(xiang)同的(de)材(cai)(cai)料作為填(tian)充金屬(shu) 目的(de)使焊(han)(han)接接頭力(li)學(xue)性能(neng)與母(mu)材(cai)(cai)相(xiang)當。到(dao)目前為止尚(shang)未(wei)研制出(chu)一(yi)種與母(mu)材(cai)(cai)成分(fen)相(xiang)當的(de)焊(han)(han)條，故(gu)不能(neng)進行焊(han)(han)條電(dian)弧(hu)焊(han)(han)。采用鎢極氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)焊(han)(han)接這(zhe)類鋼時，焊(han)(han)絲(si)可從(cong)母(mu)材(cai)(cai)中截取(qu)，或者(zhe)熔煉出(chu)與純母(mu)材(cai)(cai)成分(fen)相(xiang)當的(de)棒狀焊(han)(han)絲(si)。為了能(neng)使焊(han)(han)接接頭力(li)學(xue)性能(neng)與母(mu)材(cai)(cai)等效(xiao)，焊(han)(han)后還需進行下列整體復合(he)熱處理：

  a. 焊后調質(zhi)處理

     在746℃保溫3h后空(kong)冷，析出鉻的碳化物(wu)，使固溶(rong)合金元素下降，相變溫度點(dian)（Ms）上升，為(wei)奧氏體轉變為(wei)馬氏體創(chuang)造條(tiao)件。

  b. 低溫退火

    在930℃保溫1h后水冷(leng)，進一步從(cong)固溶(rong)體中析出Cr23C6等碳化物，使(shi)合金(jin)元素有效含(han)量大大降低(di)，可使(shi)殘(can)余奧氏體的相(xiang)變(bian)溫度提高155～166℃。

  c. 冰冷(leng)處(chu)理

    在低溫退火后(hou)立即進行冰冷處理，使(shi)其在-73℃保(bao)持(chi)3h以上，然后(hou)自然升(sheng)至(zhi)室溫，使(shi)母材(cai)中(zhong)(zhong)的奧(ao)氏(shi)體(ti)全(quan)部轉變為馬氏(shi)體(ti)，在焊縫中(zhong)(zhong)僅殘(can)留少量的奧(ao)氏(shi)體(ti)，其他全(quan)部轉為馬氏(shi)體(ti)組織(zhi)。

  d. 時效硬化處理

    其處理溫(wen)度和(he)時(shi)間對焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)的組織和(he)性能影響較大(da)。當回(hui)(hui)火(huo)時(shi)間相同，而(er)回(hui)(hui)火(huo)溫(wen)度從350℃增(zeng)至(zhi)600℃時(shi)，焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)中殘余奧氏(shi)(shi)體(ti)減(jian)少，回(hui)(hui)火(huo)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)增(zeng)多(duo)，組織變(bian)(bian)得細小而(er)球化(hua)(hua)(hua)，析(xi)出碳化(hua)(hua)(hua)物增(zeng)多(duo)。同樣在回(hui)(hui)火(huo)溫(wen)度不變(bian)(bian)時(shi)，回(hui)(hui)火(huo)時(shi)間短，則焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)性能不利；反之，回(hui)(hui)火(huo)時(shi)間的延長，殘余奧氏(shi)(shi)體(ti)相減(jian)少，逐漸形成(cheng)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)且細小而(er)密布，析(xi)出碳化(hua)(hua)(hua)物也增(zeng)多(duo)，對焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)強化(hua)(hua)(hua)效(xiao)果明顯提高。

  整體復合熱處理工藝較(jiao)為復雜(za)，但是能使焊接(jie)接(jie)頭基本達到(dao)與母材(cai)金(jin)屬等強(qiang)度(du)。

 2. 選(xuan)擇與(yu)母(mu)材成分不同的異種焊(han)(han)接材料(liao) 用(yong)于不要求等(deng)強度或(huo)等(deng)耐蝕性的焊(han)(han)接接頭。焊(han)(han)接方法有焊(han)(han)條(tiao)電(dian)弧焊(han)(han)和(he)鎢極氬弧焊(han)(han)。

  焊(han)條電弧(hu)焊(han)時(shi)，可選用E308、E308L、E309、E310和E316等(deng)型號的(de)不銹鋼焊(han)條。

  鎢極氬弧焊時，可選用(yong) H06Cr21Ni10、H03Cr19Ni12Mo2、H03Cr24Ni13 或H12Cr26Ni21 等牌號的不銹(xiu)鋼焊絲。

  使用上述焊接(jie)(jie)方法焊接(jie)(jie)時(shi)，焊前不(bu)要(yao)(yao)預熱(re)，焊后不(bu)需(xu)要(yao)(yao)進行一系(xi)列的(de)熱(re)處(chu)理，就能獲得優質的(de)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭。