奧氏體(ti)不(bu)銹鋼在線亞洲日產一區二區:珠光體鋼焊接是最常見的異種鋼焊接。異種鋼接頭使用環境也特別復雜,有的是在低溫環境下使用,也有的在高溫下使用;有的要求耐腐蝕,有時則要求耐疲勞,這些都要求在選擇焊接材料時必須認真考慮。


 1. 稀(xi)釋問題


  在(zai)異種鋼的(de)焊(han)(han)(han)接過程中(zhong),由(you)于基體金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)熔化而使焊(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)(shu)受到稀(xi)釋,焊(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)成分(fen)是由(you)填(tian)充金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)成分(fen)、母(mu)材成分(fen)及熔合比確定,這樣(yang)可(ke)以(yi)在(zai)不(bu)銹鋼組織(zhi)圖(tu)上,大(da)致預測(ce)出焊(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)組織(zhi)狀(zhuang)態,也能(neng)大(da)致知(zhi)道(dao)焊(han)(han)(han)縫的(de)性能(neng),保(bao)證接頭的(de)機械(xie)性能(neng)和抗裂性能(neng)。


2. 熔合區的(de)塑性


  奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)與珠(zhu)(zhu)光體(ti)焊接(jie)時,一般選(xuan)擇奧(ao)氏(shi)體(ti)焊縫金(jin)(jin)屬(shu),由于(yu)稀釋作用(yong),往(wang)往(wang)會在(zai)(zai)過渡(du)區產生脆性的馬(ma)氏(shi)體(ti)組織(zhi)(zhi),即在(zai)(zai)焊縫金(jin)(jin)屬(shu)中(zhong)靠近珠(zhu)(zhu)光體(ti)母材一側熔(rong)(rong)(rong)合(he)區附近存(cun)在(zai)(zai)一個窄的低(di)塑(su)性帶,低(di)塑(su)性帶的化(hua)學成分和組織(zhi)(zhi)均不(bu)同于(yu)焊縫的其他部位(wei)(wei),寬(kuan)度一般為0.2~0.6mm,位(wei)(wei)置在(zai)(zai)熔(rong)(rong)(rong)合(he)區中(zhong)靠熔(rong)(rong)(rong)合(he)線的邊緣。熔(rong)(rong)(rong)合(he)區的寬(kuan)度隨填充金(jin)(jin)屬(shu)的種(zhong)(zhong)類不(bu)同而不(bu)同,見(jian)表3-32。熔(rong)(rong)(rong)合(he)區中(zhong)低(di)塑(su)性的馬(ma)氏(shi)體(ti)組織(zhi)(zhi)存(cun)在(zai)(zai),明顯地降低(di)接(jie)頭(tou)(tou)的沖擊(ji)韌性,對于(yu)在(zai)(zai)低(di)溫(wen)下工作和承受沖擊(ji)載荷的異種(zhong)(zhong)鋼(gang)接(jie)頭(tou)(tou),應選(xuan)用(yong)鎳基合(he)金(jin)(jin)材料作為填充金(jin)(jin)屬(shu)、以(yi)減(jian)少熔(rong)(rong)(rong)合(he)區的脆性馬(ma)氏(shi)體(ti)層的寬(kuan)度和熔(rong)(rong)(rong)合(he)線附近沖擊(ji)韌性的降低(di)幅度。


表 32.jpg


3. 碳的擴散(san)


 前面已經提(ti)及異種接頭(tou),在(zai)焊(han)后熱處理或(huo)高(gao)(gao)溫環境中使用時,由(you)(you)于兩側強碳化(hua)物形成(cheng)元素(su)含量(liang)和組(zu)織的(de)(de)(de)(de)不同而產生碳的(de)(de)(de)(de)遷移。這樣在(zai)珠(zhu)光體(ti)一側形成(cheng)脫碳層(ceng)(ceng)(ceng),由(you)(you)于碳的(de)(de)(de)(de)減少。珠(zhu)光體(ti)組(zu)織將變(bian)成(cheng)鐵素(su)體(ti)組(zu)織而軟化(hua),同時促使脫碳區的(de)(de)(de)(de)晶粒(li)長(chang)大,沿熔合線形成(cheng)一層(ceng)(ceng)(ceng)粗晶粒(li)區。增碳層(ceng)(ceng)(ceng)中的(de)(de)(de)(de)碳除(chu)溶入基體(ti)以外,剩(sheng)余的(de)(de)(de)(de)碳元素(su)則以鉻的(de)(de)(de)(de)碳化(hua)物形態(tai)析(xi)出,使組(zu)織硬化(hua)。研究表(biao)明,焊(han)縫金(jin)屬中含鎳量(liang)提(ti)高(gao)(gao),脫碳層(ceng)(ceng)(ceng)寬(kuan)(kuan)度減小(xiao)。當(dang)含鎳量(liang)提(ti)高(gao)(gao)到25%時,脫碳層(ceng)(ceng)(ceng)寬(kuan)(kuan)度顯(xian)著減小(xiao)。


 碳(tan)(tan)的(de)擴散遷移(yi)對接頭(tou)的(de)常溫(wen)和高溫(wen)瞬時強度(du)的(de)不(bu)良影響比(bi)較(jiao)小(xiao),但(dan)對持久強度(du)和疲勞極限的(de)影響較(jiao)大(da),而且斷裂部(bu)位大(da)部(bu)分(fen)發(fa)生在熔合區(qu)的(de)脫碳(tan)(tan)層(ceng)上。隨著碳(tan)(tan)擴散的(de)發(fa)展、接頭(tou)在熔合區(qu)發(fa)生脆性斷裂的(de)傾向增大(da)。


4. 熱應力及(ji)其影響


 奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼熱膨脹系(xi)數比珠光體(ti)鋼大30%~60%,導熱系(xi)數卻只有珠光體(ti)鋼的(de)(de)30%~40%.這(zhe)樣(yang)兩種(zhong)材料的(de)(de)接(jie)頭,焊后會(hui)引起熱應(ying)力(li)。而(er)這(zhe)種(zhong)熱應(ying)力(li)是不可能通(tong)過熱處理來消除的(de)(de),這(zhe)種(zhong)永(yong)存的(de)(de)熱應(ying)力(li)對接(jie)頭性能影響很大。


 奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)與(yu)珠光體鋼(gang)異種材料的(de)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)在周(zhou)期性(xing)加熱(re)和冷卻(que)條(tiao)件(jian)下(xia)工作(zuo)時,接(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)承受著嚴重的(de)熱(re)應(ying)變(bian)應(ying)力,由(you)于珠光體一(yi)側(ce)的(de)熔合區(qu)或熱(re)影響區(qu)韌性(xing)相(xiang)對較差,所以很容易沿這一(yi)側(ce)熔合線產(chan)生熱(re)疲勞(lao)裂紋。熱(re)疲勞(lao)裂紋會在熱(re)應(ying)力的(de)作(zuo)用(yong)下(xia),沿著弱(ruo)化的(de)脫碳(tan)層擴展而導致接(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)破壞。由(you)于鎳基合金的(de)熱(re)膨(peng)(peng)脹(zhang)系數介(jie)于奧(ao)氏體鋼(gang)與(yu)珠光體鋼(gang)之間,且(qie)接(jie)(jie)近珠光體鋼(gang),這樣就(jiu)分散了(le)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)因(yin)熱(re)膨(peng)(peng)脹(zhang)系數不(bu)同而產(chan)生的(de)應(ying)力。因(yin)此,在接(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)性(xing)能要求高的(de)情況(kuang)下(xia),采用(yong)鎳基合金焊(han)接(jie)(jie)材料是(shi)非常有效(xiao)的(de)。


表 33.jpg

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  珠(zhu)(zhu)光體(ti)(ti)(ti)(ti)與奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)鋼(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)時,必須選(xuan)用(yong)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料。若選(xuan)用(yong)珠(zhu)(zhu)光體(ti)(ti)(ti)(ti)型(xing)(xing)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料,則由于奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)稀釋(shi)作(zuo)用(yong),就會產生(sheng)整個焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬形成(cheng)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)而脆化(hua),并引起裂(lie)紋。若選(xuan)用(yong)308型(xing)(xing)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料,由于母材(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)稀釋(shi)作(zuo)用(yong),焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬產生(sheng)大(da)量的(de)(de)(de)(de)(de)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)組織,抗裂(lie)性能(neng)較差。一般來(lai)說,選(xuan)用(yong)309型(xing)(xing)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料,焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬為奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)+少量鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)組織,則抗裂(lie)性能(neng)好、應用(yong)最為廣泛。在實(shi)際工作(zuo)中,應當根據接(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)(de)(de)具體(ti)(ti)(ti)(ti)材(cai)料和接(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)環(huan)境,確定焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)學成(cheng)分和組織,利用(yong)已知的(de)(de)(de)(de)(de)熔合(he)比和不(bu)銹鋼(gang)組織狀態圖,來(lai)選(xuan)擇焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料。表3-33推薦(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料選(xuan)擇僅(jin)供參考。