浙江至德鋼業有限公司半奧氏體型沉淀硬化不銹(xiu)鋼的焊接工藝介紹

一、焊接特(te)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(xuan)擇

 1. 選(xuan)擇與(yu)(yu)(yu)母(mu)(mu)(mu)材(cai)金屬相(xiang)同的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)作(zuo)為填充金屬 目(mu)的(de)(de)(de)使焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭力學性能(neng)與(yu)(yu)(yu)母(mu)(mu)(mu)材(cai)相(xiang)當。到目(mu)前(qian)為止尚未研制出(chu)一種與(yu)(yu)(yu)母(mu)(mu)(mu)材(cai)成(cheng)分相(xiang)當的(de)(de)(de)焊(han)(han)條，故不能(neng)進行焊(han)(han)條電弧焊(han)(han)。采用鎢極(ji)氬弧焊(han)(han)焊(han)(han)接(jie)這類(lei)鋼時，焊(han)(han)絲可從母(mu)(mu)(mu)材(cai)中截取(qu)，或(huo)者熔煉出(chu)與(yu)(yu)(yu)純母(mu)(mu)(mu)材(cai)成(cheng)分相(xiang)當的(de)(de)(de)棒狀焊(han)(han)絲。為了(le)能(neng)使焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭力學性能(neng)與(yu)(yu)(yu)母(mu)(mu)(mu)材(cai)等效，焊(han)(han)后還需進行下列(lie)整(zheng)體復合熱處(chu)理(li)：

  a. 焊后調質(zhi)處理

     在746℃保溫3h后空(kong)冷，析出鉻(ge)的碳化物，使固溶(rong)合(he)金元素下(xia)降，相(xiang)變(bian)溫度點（Ms）上升，為奧氏體(ti)轉變(bian)為馬氏體(ti)創造條件。

  b. 低溫退(tui)火(huo)

    在930℃保溫1h后水冷，進一步從固溶體中析出Cr23C6等(deng)碳化(hua)物，使合金元素有(you)效(xiao)含(han)量大大降低，可使殘余奧(ao)氏體的相(xiang)變溫度提高155～166℃。

  c. 冰(bing)冷處理

    在(zai)低溫退火后立即進行冰冷處理，使其(qi)在(zai)-73℃保(bao)持3h以上(shang)，然后自然升(sheng)至(zhi)室溫，使母(mu)材中(zhong)的奧氏體(ti)全部轉(zhuan)變為(wei)馬氏體(ti)，在(zai)焊(han)縫中(zhong)僅殘留(liu)少量的奧氏體(ti)，其(qi)他全部轉(zhuan)為(wei)馬氏體(ti)組織。

  d. 時效硬化處理(li)

    其處理溫(wen)度(du)(du)和時間(jian)對(dui)焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)組織和性能(neng)影響(xiang)較大(da)。當回火(huo)(huo)(huo)時間(jian)相同(tong)，而回火(huo)(huo)(huo)溫(wen)度(du)(du)從350℃增(zeng)(zeng)至600℃時，焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)中殘余奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)減(jian)少，回火(huo)(huo)(huo)馬(ma)氏(shi)體(ti)增(zeng)(zeng)多，組織變(bian)得細小而球(qiu)化(hua)，析(xi)出(chu)碳化(hua)物增(zeng)(zeng)多。同(tong)樣(yang)在回火(huo)(huo)(huo)溫(wen)度(du)(du)不變(bian)時，回火(huo)(huo)(huo)時間(jian)短，則(ze)焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)性能(neng)不利；反(fan)之(zhi)，回火(huo)(huo)(huo)時間(jian)的(de)延(yan)長，殘余奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)相減(jian)少，逐漸形成馬(ma)氏(shi)體(ti)且細小而密布，析(xi)出(chu)碳化(hua)物也增(zeng)(zeng)多，對(dui)焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)強化(hua)效(xiao)果明顯提高。

  整體復合熱(re)處理工(gong)藝較為復雜，但是能使(shi)焊接接頭(tou)基本(ben)達到與母材金屬等強(qiang)度(du)。

 2. 選擇與母材成(cheng)分(fen)不(bu)同(tong)的異種焊接材料 用于不(bu)要求等強度或等耐蝕性的焊接接頭(tou)。焊接方法有(you)焊條電弧焊和鎢極氬(ya)弧焊。

  焊條電(dian)弧焊時(shi)，可選用E308、E308L、E309、E310和(he)E316等型號的不銹鋼焊條。

  鎢極氬弧焊時，可選用 H06Cr21Ni10、H03Cr19Ni12Mo2、H03Cr24Ni13 或H12Cr26Ni21 等(deng)牌號(hao)的不銹鋼焊絲。

  使用上述焊(han)接(jie)(jie)(jie)方法焊(han)接(jie)(jie)(jie)時，焊(han)前不要(yao)預熱(re)，焊(han)后不需(xu)要(yao)進行一系列的熱(re)處(chu)理(li)，就能(neng)獲得優質的焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭。