一 分類及物化特性
組織形態(tài)
共性
特性
典型鋼種
鐵素體型
1.電阻率高
2.導(dǎo)熱性差
1. 抗應(yīng)力腐蝕性能優(yōu)異。
2. 易產(chǎn)生475℃脆性。
08Cr13
12Cr17
馬氏體型
1. 淬硬傾向大,且隨含量遞增。
15Cr13
奧氏體型
1. 線膨脹系數(shù)大
2. 良好的耐腐蝕性
3. 優(yōu)良的塑性
4. 具有耐高溫性能
5. 具有良好的低溫韌性
08Cr19Ni9
03Cr19Ni10
08Cr23Ni13
25Cr25Ni20
03Cr17Ni12Mo2
08Cr17Ni12Mo2Nb
08Cr19Ni13Mo4
08Cr18Ni10Ti
08Cr18Ni11Nb
02Cr21Ni26Mo5Cu2
奧-鐵雙相型
1. 耐晶間腐蝕2. 抗應(yīng)力腐蝕3. 耐點(diǎn)蝕
00Cr22Ni5Mo3N
沉淀硬化型
1. 高硬度2. 塑性差
07Cr17Ni4Cu4Nb
二 焊接工藝
不銹鋼焊接材料的選擇一般遵循“同質(zhì)”原則。
1. 鐵素體不銹鋼: 若焊接過(guò)程中在430-480℃長(zhǎng)時(shí)間加熱并冷卻緩慢,則極易產(chǎn)生475℃脆性,且雜質(zhì)會(huì)起到催化作用。焊接工藝推薦小電流、快速焊、不作擺動(dòng),多層焊時(shí)控制低的層間溫度。
2. 馬氏體不銹鋼: 熱影響區(qū)脆化和焊接冷裂紋是焊接時(shí)需要盡量避免的,一般采取相應(yīng)的焊前預(yù)熱(150-300℃)和焊后熱處理(700-750℃)措施,采用較大的線能量,必要時(shí)可選用奧氏體型焊接材料。
3. 奧氏體不銹鋼: 熱裂紋和晶間腐蝕的影響因素是該類不銹鋼焊接時(shí)須首要考慮的,鑒于其物理特性,應(yīng)采取小的線能量施焊,快速冷卻,多層焊時(shí)要控制低的層間溫度。力求焊縫含有適量的鐵素體,以防止熱裂紋的產(chǎn)生。在石油化工行業(yè)如加氫反應(yīng)器等設(shè)備,對(duì)焊縫鐵素體數(shù)(FN)就有明確規(guī)定,一般要求3-10。
4. 雙相不銹鋼: 與奧氏體鋼相比,具有低的裂紋傾向;與鐵素體鋼相比,焊后脆化較低,因此具有優(yōu)良的焊接性,不易產(chǎn)生焊接裂紋。但在高溫加熱時(shí)具有晶粒長(zhǎng)大傾向,焊接過(guò)程中,應(yīng)采取適當(dāng)?shù)木能量和層間溫度,從而控制其焊后的雙相組織?傊,雙相不銹鋼具有良好的焊接性,盡管其凝固結(jié)晶為單相鐵素體,但在一般的拘束條件下,焊縫金屬的熱裂紋敏感性很小,當(dāng)雙相組織的比例適當(dāng)時(shí),其冷裂紋敏感性也很低。但應(yīng)注意,雙相不銹鋼中畢竟具有較高的鐵素體,當(dāng)拘束度較大及焊縫金屬含氫量較高時(shí),還存在焊接氫致裂紋的危險(xiǎn)。因此,在焊接材料選擇與焊接過(guò)程中應(yīng)控制氫的來(lái)源。
5. 沉淀硬化型不銹鋼: 由于該類鋼硬度較高、韌性和塑性較差,焊接殘余應(yīng)力大,故很容易產(chǎn)生裂紋。推薦與馬氏體不銹鋼相類似的焊接工藝,但預(yù)熱溫度須提高。
各種焊接方法焊接不銹鋼的適用性
焊接方法
母材
板厚/mm
說(shuō)明
馬氏體型
鐵素體型
奧氏體型
焊條電弧焊
適用
較適用
適用
>1.5
薄板手工電弧焊易焊透,焊縫余高大
手工鎢極氬弧焊
較適用
適用
適用
0.5-3.0
厚度大于3mm時(shí)可采用多層焊工藝,但焊接效率較低
自動(dòng)鎢極氬弧焊
較適用
適用
適用
0.5-3.0
厚度大于4mm時(shí)采用多層焊,小于0.5mm時(shí)操作要求嚴(yán)格
脈沖鎢極氬弧焊
應(yīng)用較少
較適用
適用
0.5-3.0
<0.5
熱輸入低,焊接參數(shù)調(diào)節(jié)范圍廣,適于卷邊接頭的焊接
熔化極氬弧焊
較適用
較適用
適用
3.0-8.0
>8.0
中厚板:開(kāi)坡口,單面焊雙面成形及多層多道焊
脈沖熔化極氬弧焊
較適用
適用
適用
>2.0
熱輸入低,焊接參數(shù)調(diào)節(jié)范圍廣
埋弧焊
應(yīng)用較少
應(yīng)用較少
適用
>6.0
效率高,勞動(dòng)條件好,但焊縫冷卻速度緩慢
電阻焊
應(yīng)用很少
應(yīng)用較少
適用
<3.0
薄板焊接,焊接效率較高
釬焊
適用
應(yīng)用較少
適用
薄板連接
備注:可提供符合NB/T 47018和核電標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)產(chǎn)品。
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