理论教育 高合金不锈钢焊条电弧焊工艺详解

高合金不锈钢焊条电弧焊工艺详解

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:奥氏体不锈钢焊条电弧焊工艺主要包括:焊前准备、焊条选择、焊接参数的确定和焊接接头的检查。不锈钢焊件接缝的各种坡口应根据焊件的形状分别采用车、铣、铇等机械加工法加工。铬镍奥氏体不锈钢焊条作为一种高档的焊材通常采用铁盒或塑料盒密封包装。

高合金不锈钢焊条电弧焊工艺详解

1.铬镍奥氏体不锈钢焊条电弧焊工

在铬镍奥氏体不锈钢焊接结构的生产中,焊条电弧焊是应用最普遍的焊接方法。在拟定焊接工艺时,应考虑其特殊的物理性能,即低的热导率,高的电阻率和热膨胀系数以及高强度的表面保护膜。这些特性决定了焊件将产生较大的焊接挠曲变形,近缝区过热较严重,并存在结晶裂纹和液化裂纹的危险,因此焊条电弧焊时,应选用优质的药皮,对焊接熔池和高温区进行良好的保护,以使决定不锈钢焊缝金属耐蚀性的主要合金元素保持在所要求的范围之内。必要时,通过焊条药皮对焊缝金属渗合金。由于奥氏体钢,特别是纯奥氏体钢对焊接热裂纹的敏感性较高,故必须选用C、S、P等有害元素含量特别低的焊条。同时应注意焊接环境的清洁度,严格防止各种外来杂质对焊缝金属的污染。

奥氏体不锈钢焊条电弧焊工艺主要包括:焊前准备、焊条选择、焊接参数的确定和焊接接头的检查。

(1)焊前准备 铬镍奥氏体不锈钢焊件焊条电弧焊的焊前准备主要指接缝的切割和坡口制备、焊前清理和焊条的预处理。

1)接缝的切割和坡口制备。铬镍奥氏体不锈钢由于表面存在难熔的氧化膜,不能采用传统的氧燃气火焰切割,而必须使用机械剪切或等离子弧切割。机械剪切会在剪切边缘引起一定深度的加工硬化,而等离子弧切割使切割边缘产生较宽的热影响区,两者都会对焊接接头的性能产生不利的影响,因此应采用各种机械加工法(车、铣、铇)加以去除。一般剪切边缘冷作硬化层深度约为1mm,等离子弧切割边缘有害的热影响区宽度约为1~2mm。

设计奥氏体不锈钢焊件的焊缝坡口时,应尽量缩小焊缝的横截面,以减少焊接收缩变形。板厚大于3mm的对接接头需开V形坡口,在保证焊缝根部焊透的情况下,坡口角应尽量小,通常不应超过70°。当焊件壁厚大于20mm时,最好采用U形坡口。图8-34示出不锈钢焊件对接接头常用的坡口形式和基本尺寸。如要求全焊透的焊缝不能从背面封底焊,则可采用图8-35所示的各种可熔衬垫,或在坡口外侧使用手工TIG焊或STT法MAG焊焊接封底焊道,并在坡口背面通成形气体,防止焊道内表面氧化并改善其成形。

不锈钢焊件接缝的各种坡口应根据焊件的形状分别采用车、铣、铇等机械加工法加工。坡口的形状和尺寸公差必须符合施工图样的规定。焊件接缝组装前应加以严格检查。在不锈钢焊件的生产中,坡口形状和尺寸的任何偏差不仅影响焊接质量,而且可能造成不必要的经济损失。

2)焊前清理。不锈钢焊件接缝和坡口表面焊前清理对于保证接头的质量起着十分重要的作用。特别是超低碳不锈钢和高纯度超级不锈钢的焊接中,焊前清理如不符合要求,可能导致接头性能恶化。严重时,甚至造成焊缝报废。因为接缝和坡口表面的污染大部分是碳氢化合物。焊接过程中,它们在电弧高温作用下分解成碳和氢,溶解于焊接熔池,使焊缝金属增碳、增氢,导致其耐蚀性降低,或促使气孔形成。因此不锈钢焊件接缝和坡口表面焊前必须用丙酮和酒精去油除水,擦洗干净。

如不锈钢焊件坡口加工完成后,不能立即转入焊接工序,则应将其存放于指定的半成品库内,并用干净的白布或塑料膜严密遮盖,防止被富含铁离子的工业灰尘污染。

3)焊条的预处理。铬镍奥氏体不锈钢焊条作为一种高档的焊材通常采用铁盒或塑料盒密封包装。焊条在包装前已按药皮的类型在规定的温度下烘干,药皮内的水分含量已达到标准的要求。这样焊条可在打开盒后直接使用,无需再烘干。剩余的焊条如在大气中存放时间超过12h或用其他非密封方式包装的焊条,则应在使用前分别按药皮的类型进行再烘干。一般碱性药皮不锈钢焊条在300~350℃温度下烘干2h。酸性药皮(钛钙型)不锈钢焊条在120~200℃温度下烘干2h。特别类型药皮的焊条应按焊条说明书规定的温度和时间进行烘干。

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图8-34 不锈钢焊件对接接头常用的坡口形式和基本尺寸

在某些情况下,焊条可能需经多次烘干,但总的烘干时间不得超过10h,否则焊条药皮在焊接过程中容易脱落。

(2)焊条的选择 铬镍奥氏体不锈钢焊条的正确选择是决定焊接接头性能和质量以及生产成本关键工作程序,并应遵循以下基本原则:

1)保证焊接接头的强度性能和耐蚀性等同于母材。这就要求焊缝金属的合金成分与母材相匹配,其主要合金元素含量应等于或略高于母材标准成分规定的平均含量。

2)确保焊缝金属内不产生任何裂纹之类的缺陷。应按焊件板厚和接头的拘束度,选择抗裂性符合要求的焊条。通常要求焊缝金属的碳含量低于母材,锰和钼含量高于母材。

3)按焊件结构的复杂程度和所焊焊缝的焊接位置,选择工艺性适当的焊条型号和规格。

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图8-35 不锈钢焊件对接接头单面焊可采用的可熔衬垫

4)在保证焊缝质量的前提下,选用价格合理的焊条,降低焊接生产成本。

各种常用奥氏体不锈钢适用的焊条型号列于表8-25,可按上述原则进行选用。

表8-25 常用奥氏体不锈钢焊条选用表

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(3)焊接参数的确定 铬镍奥氏体不锈钢焊条电弧焊最主要的焊接参数是焊接电流和焊接速度。它们决定了对奥氏体不锈钢接头质量至关重要的焊接热输入。确定合适的焊接电流时,应考虑奥氏体钢的特点。首先因其电阻率较高,焊条夹持端易受电阻热的作用而提前发红,因此与碳钢相比应选择较低的焊接电流。其次奥氏体钢对焊接热裂纹较敏感,为防止这种裂纹的形成,应减小焊接熔池的体积,要求采用较低的焊接热输入。已知焊接热输入与焊接电流成正比关系,故从这一角度出发,也应选择较低的焊接电流。表8-26列出奥氏体不锈钢不同直径的焊条推荐使用的焊接电流范围。实际的最佳焊接电流,对于平焊位置,约低于表列最大值10%;对于向上立焊位置,约低于表列最大值的20%,对于向下立焊,则接近于最大值。

表8-26 奥氏体不锈钢不同直径焊条推荐使用的焊接电流范围

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在操作技术上,不应采用摆动焊条的运条法,而应采用窄焊道技术,以加快焊缝的冷却速度。如果焊件形状比较简单,最好将接缝压紧在铜衬垫上施焊。为避免焊缝过热,焊道宽度通常不应超过焊条直径的4倍。多层焊缝每层焊道厚度不大于3mm。另外,由于铬镍奥氏体钢的熔点较低,焊道熔深较浅,为保证坡口侧壁和焊缝层间熔合良好,避免夹渣,焊道表面的熔渣要仔细清理干净。推荐采用薄片砂轮或不锈钢丝刷清理焊缝表面。为使脱渣和清渣容易,焊道形状应成弯月形,且表面平整光滑。焊道边缘与坡口侧壁之间以及焊道接头处应圆滑过渡,故应注意选用操作工艺性良好的药皮焊条。

由于奥氏体不锈钢焊缝金属对弧坑裂纹较为敏感,应采取适当的收弧技术,填满弧坑,并保持短弧。熄弧之前,焊条应返回到已焊好的焊道上熄弧。

奥氏体不锈钢,不同板厚,各种形式接头焊条电弧焊推荐的焊接参数列于表8-27~表8-30。

表8-27 奥氏体不锈钢对接接头平焊位置焊条电弧焊推荐的焊接参数

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① 使用直流正接。如果使用交流电,焊接电流增加10%;采用E3××-15焊条时,焊接电流降低10%。

表8-28 奥氏体不锈钢对接接头立焊、仰焊位置焊条电弧焊推荐的焊接参数

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① 向下立焊,其余都是向上立焊。

② 直流反接。

表8-29 奥氏体不锈钢角接接头船形位置或横角位置焊条电弧焊推荐的焊接参数

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注:1.立焊和仰焊位置可以采用表8-28所列的工艺参数。

2.可以使用交流电,焊接电流增加10%;可以采用E3××-15焊条,焊接电流降低10%。

表8-30 奥氏体不锈钢搭接接头横角位置焊条电弧焊推荐的焊接参数

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注:表8-29角接接头工艺参数也适用于搭接接头。

① 直流反接。

2.马氏体铬不锈钢焊条电弧焊工艺

标准型马氏体铬不锈钢具有相当高的淬硬倾向,对焊接冷裂纹十分敏感,其焊接工艺与奥氏体不锈钢相比截然不同。马氏体铬不锈钢焊接工艺的首要任务是采取各种措施,防止焊接冷裂纹的形成。除了严格保持低氢和超低氢的焊接条件之外,还应将焊件预热至适当的温度,以降低接头的冷却速度。为保证接头的性能符合要求,焊后必须进行相应的焊后热处理。

(1)焊前准备 马氏体铬不锈钢焊件的焊前准备的方法和工艺与奥氏体不锈钢基本相同。但马氏体铬不锈钢用等离子弧切割后必须将淬硬层用机械加工方法去除。如果切割边缘硬度很高,难以机械加工,则应将切割边缘进行局部退火,以降低切割边缘的硬度。

为可靠地防止马氏体铬不锈钢焊接接头中氢致冷裂纹,必须选用低氢或超低氢焊条。这些焊条使用前应经300~350℃,烘干2h,烘干后保存在保温箱内,随用随取。同理,接缝和坡口表面焊前应仔细清理,去除所有污染物,严防外来杂质对焊缝金属增碳和加氢。

(2)焊前预热温度的选定 马氏体铬不锈钢焊前的预热温度主要取决于它的碳含量。当w(C)<0.05%时,预热温度为100~150℃;当w(C)>0.05%~0.15%时,预热温度为200~250℃;当w(C)>0.15%时,预热温度应提高到300~350℃。

对于碳含量较高,且拘束度较大的焊接接头,焊后应立即进行250~300℃的后热处理。

对于超低碳和超级马氏体铬不锈钢,因其氢致冷裂纹敏感性很低,在一般的焊接条件下,焊前不必进行预热。如焊接接头的壁厚较大(>20mm),拘束度较高,则应作100~150℃低温预热。

(3)焊条的选用 为使马氏体铬不锈钢焊接接头具有与母材相当的力学性能,目前基本上都采用同质焊条,即焊缝金属的主要合金成分与母材相同。此外,为防止氢致冷裂纹,焊条药皮均为低氢碱性。焊缝金属的氢含量不超过5mL/100g。对于超低碳和超级马氏体铬不锈钢,应选用合金成分与母材相当,碳和S、P等杂质含量严格控制的高纯度铬不锈钢焊条。常用马氏体铬不锈钢焊条可按表8-31选用。

表8-31 常用马氏体铬不锈钢焊条选用表

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(4)焊接参数的确定 虽然马氏体铬不锈钢的电阻率略低于奥氏体不锈钢,但仍大大高于普通碳钢,因此只能选用较低的焊接电流。例如直径φ4.0mm的E410-15型焊条,最大焊接电流为130A。超低碳和超级马氏体不锈钢用E410NiMo-15型焊条可以选用较高的焊接电流,φ4mm焊条最高容许焊接电流为170A,φ5mm焊条的最高容许电流为220A。马氏体铬不锈钢焊条电弧焊时,虽无热裂倾向,但为保证接头的韧性,仍需控制焊接热输入。对于普通马氏体铬不锈钢,焊接热输入不应超过17kJ/cm;对于超低碳和超级铬不锈钢,焊接热输入最大不应超过15kJ/cm。

(5)焊后热处理工艺参数 为使马氏体铬不锈钢焊接接头具有符合技术要求的力学性能,焊后热处理是十分必要的。适当的焊后热处理可明显地降低焊缝与热影响区硬度,提高其塑性和韧性,并减小焊接残余应力。马氏体铬不锈钢常用的焊后热处理工艺分回火和完全退火两种。完全退火的目的主要是降低接头的硬度,便于机械加工。退火温度一般在830~880℃,保温2h后随炉冷却到590℃,接着空冷。

马氏体铬不锈钢焊接接头的回火温度主要根据对接头力学性能和耐蚀性的要求来确定。常用的回火温度范围为650~750℃,保温时间按2.5min/mm计算,但最短保温时间不应小于1h,然后空冷。由于高温回火时将析出较多的碳化物,对于耐蚀性要求较高的焊件,应在较低的温度下进行回火处理。但对于w(Cr)=12%不锈钢焊接接头,不宜在475~550℃温度范围内进行回火处理,否则其韧性将急剧下降。

对于超低碳和超级马氏体不锈钢焊接接头,焊后通常在590~620℃温度下进行回火处理。对于耐蚀性有特殊要求的铬不锈钢接头,如油气输送管道用00Cr13Ni4Mo不锈钢,为保证焊接接头耐应力腐蚀性能,要求经过670℃+610℃二次回火处理,以使接头各区的硬度不超过22HRC。

3.铁素体铬不锈钢焊条电弧焊工艺(www.daowen.com)

铁素体铬不锈钢最重要的焊接特点是对过热甚为敏感,在焊接热循环作用下,热影响区晶粒长大倾向较为严重。同时,碳氮化合物在晶界集聚,大大降低了该区的塑性和韧性。在拘束度较大的接头中,可能导致焊接裂纹的形成,耐蚀性也会有所下降。在拟定焊条电弧焊工艺时,应紧紧围绕这一特点,采取相应的措施。

(1)焊前准备 铁素体铬不锈钢的焊前准备工作与马氏体铬不锈钢基本相同。虽然铁素体铬不锈钢无淬硬倾向,但当钢中的C、N含量偏上限时,在快速冷却的情况下,部分沿晶界形成的奥氏体可能转变为马氏体。因此在接缝等离子弧切割后,应测量切割表面硬度,如硬度超过350HV,则应在后续加工前,将焊件进行退火处理。

铁素体铬不锈钢的焊前清理十分重要,特别是对于超级铁素体铬不锈钢,焊前应仔细清理接缝和坡口表面,清除任何油脂和其他污染。同时要保持工作场地、焊工手套和工作服的清洁。

铁素体铬不锈钢焊条均为低氢碱性药皮焊条,焊缝金属的氢含量小于5mL/100g。使用前应在300~350℃温度下烘干2h。

(2)预热温度 普通铁素体铬不锈钢焊件应按接头壁厚预热至150~300℃,以防止焊接热影响区马氏体的形成。多层多道焊时,层间温度不超过200℃。

对于超级铁素体高铬不锈钢,原则上焊前可不必预热。如接头壁厚大于20mm,或接头拘束度较大,则应适当预热至100~150℃,并控制层间温度不超过150℃。

(3)焊条的选择 铁素体铬不锈钢用焊条根据焊件的工作条件分别选用同质焊条(Cr17型),铬镍奥氏体钢焊条或铁素体+奥氏体双相不锈钢焊条。在大多数情况下选用同质焊条,详见表8-32。

表8-32 常用铁素体铬不锈钢焊条选用表

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(4)焊接参数 铁素体铬不锈钢的电阻率与马氏体铬不锈钢相同,而更重要的是其焊接过热区具有严重的晶粒长大倾向,使该区金属变脆,因此焊条电弧焊时应尽量选用较低的焊接热输入,以减小过热区的宽度。采用同质焊条E430-15焊接时,φ4mm和φ5mm焊条实际容许使用的最大焊接电流为140A和180A。

(5)焊后热处理 普通铁素体铬不锈钢焊件焊后应经750~800℃退火处理。退火处理可使铬重新均匀化,碳、氮化合物球化,降低了对晶间腐蚀的敏感性,并改善了接头的塑性和韧性。退火处理中,保温结束后应快速冷却,以防止σ相和475℃脆变。当选用奥氏体铬镍不锈钢焊条焊接时,焊后不必热处理。因为在这种情况下,往往不要求焊缝金属与母材等强。

超级铁素体铬不锈钢焊接接头在焊态下即具有良好的塑性和韧性。在一般情况下,焊后可不作热处理。只有当接头壁厚大于30mm,或拘束度较高的焊接接头应考虑焊后作退火处理。退火温度为700~750℃。

4.奥氏体-铁素体双相不锈钢焊条电弧焊工艺

奥氏体-铁素体双相不锈钢焊条电弧焊工艺,按其铬含量的高低略有差别。

超低碳Cr18型双相不锈钢具有良好的焊接性,其对焊接冷裂纹和热裂纹的敏感性较低,焊接接头高温脆化倾向较小。当母材的铁素体比例约为50%时,如果正确选择焊条,控制焊接热输入和层间温度,就能保证焊接接头的力学性能和耐蚀性。

在焊接拘束度较大的接头时,应选用低氢型焊条,严格控制焊缝金属的氢含量,以防止氢致裂纹的形成。

Cr22型双相不锈钢由于Cr含量较高,Si含量较低,且N含量增高,各种耐蚀性优于Cr18型双相不锈钢。其具有良好的焊接性,对焊接冷裂纹和热裂纹的敏感性较低。由于N含量较高,焊接热影响区的单相铁素体化的倾向较小。

现代超级Cr25型双相不锈钢具有更高的耐蚀能力,其抗点蚀指数(PRE)大于40。

Cr25型双相不锈钢的焊接性良好。但因其合金含量较高,并添加了Cu和W等合金元素,在600~1000℃温度范围内加热时,焊接热影响区及多层多道焊缝金属中易析出σ相、χ相、碳化物和氮化物以及其他金属间化合物,造成接头耐蚀性、塑性和韧性明显降低。因此焊接这类钢时,应严格控制焊接热输入。但也不应使接头的冷却速度过快,否则可能抑制δ→γ转变,促使单相铁素体化。因此应按接头壁厚调整焊接热输入。当对接头的耐蚀性有较高要求时,应优先选用E2553或E2595型双相不锈钢焊条。

这三种双相不锈钢的焊接工艺要点可归结如下:

(1)焊前准备 奥氏体-铁素体双相不锈钢的焊前准备工作与前述几种不锈钢的焊前准备基本相同。但现代双相不锈钢大多是超低碳和超级不锈钢,故应特别注意接缝和坡口表面的焊前清理,必须清除干净所有油污和其他杂质,并露出金属光泽。

为防止焊接接头中未熔合、夹渣之类缺陷的形成,对接接头V形坡口角不应小于70°。

(2)预热温度和层间温度 普通级别的双相不锈钢,当接头壁厚大于12mm时,推荐预热至100℃。氮含量≥0.15%(质量分数)的双相不锈钢和超级双相不锈钢焊前可不必预热。除非接头壁厚超过50mm,或接头的拘束度相当大,才需要作100℃低温预热。

普通级别双相不锈钢焊接时层间温度不应高于250℃,超级双相不锈钢的焊接层间温度不应超过150℃。

(3)焊条的选择 目前常用的奥氏体-铁素体双相不锈钢相配的焊条型号列于表8-33。这些焊条熔敷金属的典型化学成分和力学性能分别见表8-34和表8-35。

表8-33 常用双相不锈钢焊条选用表

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(4)焊接参数 如前所述,奥氏体-铁素体不锈钢焊接时,焊接接头的冷却速度不宜过慢。也不能太快,从1200℃冷却到800℃的时间t12/8应控制在8~10s范围内。除了预热温度和层间温度影响冷却速度外,焊接热输入起主要作用。普通级别的双相不锈钢,焊接热输入的合适范围为5~25kJ/cm,对于超级双相不锈钢,适用的焊接热输入范围应是2~15kJ/cm,在薄板焊接中,焊接热输入应控制在10kJ/cm以下。

表8-34 双相不锈钢焊条熔敷金属典型化学成分

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表8-35 双相不锈钢焊条熔敷金属典型力学性能

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注:熔敷金属的均为焊态。

各种不同直径的双相不锈钢焊条适用的焊接电流范围见表8-36。

表8-36 各种不同直径双相不锈钢焊条适用的焊接电流范围

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(5)焊后热处理 奥氏体-铁素体双相不锈钢焊件焊后原则上可不作热处理。如对接头的性能提出特殊要求,则可在1020~1050℃温度下作固溶处理,保温5min后水冷。

5.沉淀硬化不锈钢焊条电弧焊工艺

沉淀硬化不锈钢焊条电弧焊工艺因其原始组织状态(马氏体、半奥氏体和奥氏体)的不同而异。但焊前准备工作基本相同,并可参照对前几种不锈钢焊前准备的规定。

(1)沉淀硬化马氏体不锈钢的焊条电弧焊工艺 沉淀硬化马氏体不锈钢因其w(C)<0.10%,焊接性较好。但在沉淀硬化状态下,这种钢的强度很高,塑性较低,故通常在固溶状态下进行焊接。在一般情况下,采用超低氢同质焊条焊接,焊前不必预热。如接头板厚较大或拘束度较高,焊前应作100℃低温预热。然而常用的美国15-5PH型和17-4PH型沉淀硬化不锈钢的铜含量较高[w(Cu)=3.0%~5.0%],焊缝金属热裂倾向较高,故必须严格控制焊接热输入,且层间温度不应高于80℃。与沉淀硬化马氏体不锈钢相配的药皮焊条型号为E630-15。焊缝金属扩散氢含量小于5mL/100g。采用φ4mm焊条焊接时,焊接电流不应超过140A。这种焊条全焊缝金属典型化学成分列于表8-37,各种热处理状态下的力学性能见表8-38。

表8-37 沉淀硬化马氏体不锈钢焊条全焊缝金属典型化学成分

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表8-38 沉淀硬化马氏体不锈钢焊条焊缝金属力学性能

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由表载数据可见,焊后经1040℃×0.5h空冷+760℃×2h空冷+620℃×4h空冷,焊缝金属具有最佳的综合力学性能。经1040℃×2h空冷+580℃×4h空冷处理的焊缝金属,其力学性能也能满足要求。

如焊接接头不要求等强度,则可选用E308-15或E308-16型奥氏体不锈钢焊条焊接,同时简化了焊接工艺,焊前不必预热。焊接接头各区不会产生焊接冷裂纹。

对沉淀硬化马氏体不锈钢铸件的焊接,由于母材中强化元素的偏析较严重,应严格控制焊接热输入不超过15kJ/cm,否则焊接接头热影响区的塑性和韧性将明显下降。

(2)沉淀硬化半奥氏体不锈钢焊条电弧焊工艺 沉淀硬化半奥氏体不锈钢因其原始组织是经过特殊的热处理形成的,故焊接工艺相对比较复杂。当采用同质焊条焊接时,可能出现下列问题:

1)焊缝金属及热影响区的脆变。由于焊缝金属和近缝区的加热温度,远高于母材的固溶处理温度,金属组织中铁素体相的比例将产生不同程度的增大。过高的铁素体含量将引起接头各区的脆变。

2)焊缝金属的强度低于母材。沉淀硬化半奥氏体不锈钢焊接时,在接头的高温区碳化物大量溶入奥氏体固溶体,提高了固溶体中合金元素的含量和奥氏体的稳定度,降低了焊缝金属和近缝区的马氏体转变点Ms,使奥氏体难以转变成马氏体。这样即使采用同质焊条(E630-15)焊接,焊接接头的强度总是低于母材。

为使焊缝金属与母材等强度,除了使用同质焊条外,焊后必须采取适当的热处理,促使碳化析出,降低奥氏体中固溶的合金元素含量,可使部分奥氏体向马氏体转变。大量试验结果证明,采取下列整体复合热处理是最有效的:

①调整热处理:745℃×3h,空冷。

②低温淬火:930℃×1h,水淬。

③冰冷处理:-73℃×3h,冰冷处理(淬火后立即进行)。

如焊接接头不要求与母材等强,则可采用E308-15或E309-15等铬镍奥氏体钢焊条焊接,焊接工艺较为简单,焊前无需预热,焊后也不必热处理。焊缝金属或热影响区不会出现各种焊接裂纹。

(3)沉淀硬化奥氏体不锈钢焊条电弧焊工艺 沉淀硬化奥氏体不锈钢的焊接工艺取决于母材的合金成分。美国A-286沉淀硬化不锈钢虽然含有较多的时效强化合金元素,但其焊接性和相应的焊接工艺与沉淀硬化半奥氏体不锈钢相似,可以采用焊条电弧焊进行焊接。选用同质焊条焊接的接头,如按母材时效处理工艺进行焊后热处理,其强度性能可与母材相当,且焊前无需预热。

如对接头不提出与母材等强度的要求,则可选用E309-15或E310-15焊条进行焊接,焊前无需预热,焊后不必热处理。

对于17-10P型沉淀硬化奥氏体不锈钢,因其P的质量分数高达0.3%,致使熔焊接头近缝区的液化裂纹倾向相当高,接头的塑性和韧性降低到了不可接收的程度,故不推荐采用焊条电弧焊焊接这种沉淀硬化奥氏体不锈钢。

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