一、焊接特點
焊接時與其他異種金屬焊接時一樣,在焊接金屬熔池中和結晶過程中都會發生合金元素的擴散和碳的遷移,對焊接接頭熱影響區性能極為不利。在馬氏體不銹(xiu)鋼熱影響區形成低塑性組織;在鐵(tie)素體不銹鋼過熱區晶粒長大過快,使沖擊韌度嚴重降低。因此,在焊接工藝中必須采取措施防止馬氏體型不銹鋼焊接接頭的近縫區由于塑性太低而產生裂紋,同時又要考慮到鐵素體型不銹鋼焊接接頭的熱影響區沖擊韌度值降低太多,而使焊接結構遭到破壞的問題。
二、焊接工藝
1. 焊接材料的選擇
這(zhe)兩類鋼焊(han)接時通常采用焊(han)條(tiao)電弧焊(han),也可以采用氣體(ti)保護電弧焊(han)。
為了防止(zhi)近(jin)縫(feng)區產生裂(lie)紋,應從焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料選(xuan)(xuan)擇方面著手:采用(yong)(yong)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時(shi),焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)(shu)可(ke)(ke)獲得(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)組織,對防止(zhi)裂(lie)紋是有利的(de)(de)(de)(de),焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)前還(huan)可(ke)(ke)以不(bu)(bu)預熱。但它的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)足之(zhi)處是奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)強(qiang)度大(da)(da)大(da)(da)低于焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)兩(liang)邊的(de)(de)(de)(de)母材(cai),不(bu)(bu)能(neng)與(yu)母材(cai)等(deng)效;同(tong)時(shi)在(zai)進(jin)行焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)后(hou)熱處理(li)時(shi),在(zai)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)型(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)母材(cai)-焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)接(jie)(jie)界(jie)區會(hui)發生碳(tan)向(xiang)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)遷移,同(tong)時(shi)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)線脹系數比馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)型(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)大(da)(da)50%,使(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭產生很(hen)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)內應力(li),為形成冷裂(lie)紋創造了條件。所以奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)受到限制,只有在(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)結(jie)構無法進(jin)行熱處理(li),焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)構件不(bu)(bu)承受沖擊載荷的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)僅(jin)受靜載荷力(li),且焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)構件不(bu)(bu)承受很(hen)大(da)(da)壓力(li)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia),才能(neng)選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)此類焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)這(zhe)兩(liang)類鋼(gang)(gang)(gang)時(shi),可(ke)(ke)選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)與(yu)鐵素體(ti)(ti)(ti)型(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)化學成分(fen)相近(jin)的(de)(de)(de)(de)E410、E410NiMo和E430焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條,也可(ke)(ke)以選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)與(yu)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)型(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)化學成分(fen)相近(jin)的(de)(de)(de)(de)E11MoVNi的(de)(de)(de)(de)E11MoVNiW 焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條。氣體(ti)(ti)(ti)保護焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)時(shi),可(ke)(ke)選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)H12Cr13焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲,也可(ke)(ke)選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)與(yu)這(zhe)兩(liang)類材(cai)料之(zhi)一成分(fen)相同(tong)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲或剪切板料作(zuo)為填充金屬(shu)(shu)。
這兩類(lei)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)時,除了使用奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料(liao)可以不預熱(re)(re)外,選用其他焊(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料(liao)施焊(han)(han)前(qian)必須進行預熱(re)(re),預熱(re)(re)溫(wen)度(du)主要考慮馬(ma)氏體型(xing)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的焊(han)(han)接(jie)(jie)性,以馬(ma)氏體型(xing)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)時的預熱(re)(re)溫(wen)度(du)為(wei)準。但預熱(re)(re)溫(wen)度(du)過(guo)(guo)高,否(fou)則(ze)對鐵素體型(xing)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)不利,會使鐵素體型(xing)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)縫一側(ce)形(xing)成過(guo)(guo)熱(re)(re)或晶粒粗(cu)化而(er)降低(di)其力(li)學性能(neng)。
2. 焊(han)接參數
在焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參(can)數的(de)選擇方面(mian),這兩(liang)類鋼(gang)各(ge)有不(bu)同:鐵素體型(xing)不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie),要(yao)求用(yong)小的(de)熱輸入;而馬氏體型(xing)不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時要(yao)求大的(de)熱輸入,兩(liang)者很難兼顧。所以(yi)這兩(liang)類鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)以(yi)前,必須在保證焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭不(bu)產生裂紋(wen)的(de)前提下,對焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參(can)數進行調整,根據結構使(shi)用(yong)情(qing)況,制(zhi)定出一個主要(yao)滿足一種(zhong)類型(xing)鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參(can)數。
這(zhe)兩類(lei)鋼焊(han)接后要進行(xing)(xing)回(hui)火(huo)處理,回(hui)火(huo)處理程序按馬氏(shi)體型不銹鋼焊(han)件進行(xing)(xing),即冷卻(que)到100~150℃,保溫0.5~1h后再進行(xing)(xing)回(hui)火(huo)處理,溫度控制在750℃以(yi)下。
有關鐵素體(ti)(ti)型(xing)(xing)不銹(xiu)鋼與馬氏體(ti)(ti)型(xing)(xing)不銹(xiu)鋼焊接(jie)時(shi),焊接(jie)材(cai)料與熱(re)處(chu)理參數(shu)的選擇見(jian)表5-28。


