浙江至德鋼業有限公司半奧氏體型沉淀硬化不銹鋼的焊接工藝介紹

一、焊(han)接特點

  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銹(xiu)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)(mu)材(cai)金(jin)屬相同的(de)(de)材(cai)料作為填充金(jin)屬 目(mu)的(de)(de)使焊(han)接(jie)接(jie)頭力學性(xing)能與母(mu)(mu)材(cai)相當。到目(mu)前為止尚未研制出一種與母(mu)(mu)材(cai)成(cheng)分相當的(de)(de)焊(han)條(tiao)(tiao)，故(gu)不能進(jin)行(xing)焊(han)條(tiao)(tiao)電弧焊(han)。采用鎢極氬(ya)弧焊(han)焊(han)接(jie)這類(lei)鋼(gang)時，焊(han)絲可從母(mu)(mu)材(cai)中截(jie)取，或者熔(rong)煉出與純母(mu)(mu)材(cai)成(cheng)分相當的(de)(de)棒狀(zhuang)焊(han)絲。為了(le)能使焊(han)接(jie)接(jie)頭力學性(xing)能與母(mu)(mu)材(cai)等效，焊(han)后還(huan)需進(jin)行(xing)下列整體(ti)復合熱(re)處理：

  a. 焊后調質(zhi)處理(li)

     在746℃保(bao)溫(wen)3h后空(kong)冷，析出(chu)鉻的(de)碳化物，使(shi)固溶合(he)金元素(su)下降，相變溫(wen)度點(dian)（Ms）上升(sheng)，為(wei)奧(ao)氏體轉變為(wei)馬氏體創造條件(jian)。

  b. 低溫退(tui)火

    在930℃保溫1h后水冷，進(jin)一步從固溶體中析出Cr23C6等碳(tan)化物，使合金元素有效含量大(da)大(da)降低，可使殘(can)余奧氏體的相變溫度提(ti)高155～166℃。

  c. 冰(bing)冷處理

    在(zai)低溫退火后(hou)立即(ji)進行冰冷(leng)處理(li)，使其在(zai)-73℃保持3h以上(shang)，然(ran)后(hou)自然(ran)升至室(shi)溫，使母材中的奧氏(shi)體全(quan)部轉變(bian)為(wei)(wei)馬(ma)氏(shi)體，在(zai)焊縫中僅(jin)殘留少量的奧氏(shi)體，其他全(quan)部轉為(wei)(wei)馬(ma)氏(shi)體組織。

  d. 時(shi)效(xiao)硬(ying)化處理

    其處理溫度和時(shi)(shi)(shi)間(jian)對(dui)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)的(de)組織和性能影響較大。當回(hui)火(huo)(huo)時(shi)(shi)(shi)間(jian)相同，而回(hui)火(huo)(huo)溫度從350℃增(zeng)至600℃時(shi)(shi)(shi)，焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)中殘余奧氏體(ti)減少(shao)，回(hui)火(huo)(huo)馬氏體(ti)增(zeng)多，組織變得(de)細小(xiao)而球化(hua)，析出碳(tan)化(hua)物增(zeng)多。同樣(yang)在回(hui)火(huo)(huo)溫度不(bu)變時(shi)(shi)(shi)，回(hui)火(huo)(huo)時(shi)(shi)(shi)間(jian)短，則(ze)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)性能不(bu)利；反之，回(hui)火(huo)(huo)時(shi)(shi)(shi)間(jian)的(de)延長，殘余奧氏體(ti)相減少(shao)，逐漸形(xing)成馬氏體(ti)且細小(xiao)而密(mi)布，析出碳(tan)化(hua)物也(ye)增(zeng)多，對(dui)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)強化(hua)效果明顯提高。

  整體復(fu)合(he)熱處理工藝較為復(fu)雜，但是能使焊接(jie)接(jie)頭基(ji)本達到與母材金(jin)屬等(deng)強(qiang)度。

 2. 選(xuan)擇(ze)與(yu)母材成分不同的異種焊(han)(han)接(jie)材料 用于不要(yao)求等強度或等耐(nai)蝕性的焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭。焊(han)(han)接(jie)方法有焊(han)(han)條電弧(hu)焊(han)(han)和鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)。

  焊(han)條電弧(hu)焊(han)時，可選用E308、E308L、E309、E310和E316等型號的(de)不(bu)銹鋼焊(han)條。

  鎢極(ji)氬弧焊(han)時，可選(xuan)用 H06Cr21Ni10、H03Cr19Ni12Mo2、H03Cr24Ni13 或H12Cr26Ni21 等(deng)牌號的不銹鋼焊(han)絲(si)。

  使用上述焊(han)(han)(han)接(jie)方法焊(han)(han)(han)接(jie)時(shi)，焊(han)(han)(han)前不要(yao)預熱(re)，焊(han)(han)(han)后不需要(yao)進(jin)行一(yi)系列(lie)的熱(re)處(chu)理，就能獲得優質的焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭。