奧氏體不銹(xiu)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(zhong)鋼(gang)的(de)焊(han)(han)接過程中,由(you)于基體金屬的(de)熔(rong)化而使(shi)焊(han)(han)縫金屬受到稀釋,焊(han)(han)縫金屬的(de)成(cheng)分(fen)是由(you)填充金屬的(de)成(cheng)分(fen)、母材成(cheng)分(fen)及熔(rong)合比確定,這樣可以在(zai)不(bu)銹鋼(gang)組織圖上,大致預測出焊(han)(han)縫金屬的(de)組織狀態,也能(neng)(neng)大致知道焊(han)(han)縫的(de)性(xing)能(neng)(neng),保證(zheng)接頭的(de)機械性(xing)能(neng)(neng)和抗裂(lie)性(xing)能(neng)(neng)。


2. 熔合(he)區的塑(su)性


  奧(ao)氏體(ti)不銹鋼與珠光體(ti)焊(han)接(jie)時,一(yi)般(ban)選擇奧(ao)氏體(ti)焊(han)縫金屬,由(you)于稀釋作用,往往會在(zai)過渡區(qu)(qu)產生脆性(xing)的(de)(de)馬氏體(ti)組(zu)織(zhi),即在(zai)焊(han)縫金屬中靠近珠光體(ti)母材一(yi)側熔(rong)合區(qu)(qu)附近存在(zai)一(yi)個窄的(de)(de)低(di)塑(su)性(xing)帶(dai),低(di)塑(su)性(xing)帶(dai)的(de)(de)化學(xue)成分(fen)和(he)組(zu)織(zhi)均不同于焊(han)縫的(de)(de)其他部(bu)位,寬度(du)一(yi)般(ban)為(wei)(wei)0.2~0.6mm,位置在(zai)熔(rong)合區(qu)(qu)中靠熔(rong)合線(xian)的(de)(de)邊緣。熔(rong)合區(qu)(qu)的(de)(de)寬度(du)隨填充(chong)金屬的(de)(de)種(zhong)類不同而(er)不同,見(jian)表3-32。熔(rong)合區(qu)(qu)中低(di)塑(su)性(xing)的(de)(de)馬氏體(ti)組(zu)織(zhi)存在(zai),明顯地降低(di)接(jie)頭的(de)(de)沖(chong)(chong)(chong)擊韌性(xing),對于在(zai)低(di)溫(wen)下工(gong)作和(he)承(cheng)受沖(chong)(chong)(chong)擊載荷的(de)(de)異種(zhong)鋼接(jie)頭,應選用鎳基合金材料作為(wei)(wei)填充(chong)金屬、以減少熔(rong)合區(qu)(qu)的(de)(de)脆性(xing)馬氏體(ti)層的(de)(de)寬度(du)和(he)熔(rong)合線(xian)附近沖(chong)(chong)(chong)擊韌性(xing)的(de)(de)降低(di)幅度(du)。


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3. 碳的擴散


 前面已經提(ti)(ti)及(ji)異(yi)種(zhong)接頭,在焊后熱處理或高溫環境(jing)中(zhong)使用(yong)時(shi),由于兩側強(qiang)碳(tan)(tan)化物形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)元素含(han)量和組織的(de)不(bu)同(tong)而(er)(er)產生碳(tan)(tan)的(de)遷(qian)移。這(zhe)樣在珠(zhu)光體(ti)(ti)一側形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)脫碳(tan)(tan)層(ceng),由于碳(tan)(tan)的(de)減少(shao)。珠(zhu)光體(ti)(ti)組織將(jiang)變成(cheng)(cheng)(cheng)鐵素體(ti)(ti)組織而(er)(er)軟化,同(tong)時(shi)促使脫碳(tan)(tan)區(qu)的(de)晶粒(li)長大,沿熔合線形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)一層(ceng)粗晶粒(li)區(qu)。增碳(tan)(tan)層(ceng)中(zhong)的(de)碳(tan)(tan)除(chu)溶入基體(ti)(ti)以(yi)外,剩余的(de)碳(tan)(tan)元素則以(yi)鉻的(de)碳(tan)(tan)化物形(xing)態(tai)析出,使組織硬化。研(yan)究表明,焊縫(feng)金屬中(zhong)含(han)鎳(nie)量提(ti)(ti)高,脫碳(tan)(tan)層(ceng)寬度減小。當含(han)鎳(nie)量提(ti)(ti)高到25%時(shi),脫碳(tan)(tan)層(ceng)寬度顯(xian)著(zhu)減小。


 碳的(de)擴散(san)遷移對(dui)接頭的(de)常(chang)溫和高溫瞬(shun)時強度(du)的(de)不(bu)良(liang)影(ying)(ying)響比較小(xiao),但對(dui)持久強度(du)和疲勞極限的(de)影(ying)(ying)響較大,而且斷(duan)裂部(bu)(bu)位大部(bu)(bu)分發生在熔(rong)(rong)合區的(de)脫碳層(ceng)上。隨著碳擴散(san)的(de)發展(zhan)、接頭在熔(rong)(rong)合區發生脆性(xing)斷(duan)裂的(de)傾(qing)向增大。


4. 熱應力及其影響


 奧氏體不(bu)銹鋼熱膨脹系數比珠(zhu)光體鋼大30%~60%,導熱系數卻只(zhi)有(you)珠(zhu)光體鋼的(de)30%~40%.這樣兩種(zhong)材料的(de)接頭,焊(han)后(hou)會引起(qi)熱應(ying)力。而這種(zhong)熱應(ying)力是不(bu)可能(neng)通(tong)過熱處理來消除的(de),這種(zhong)永存的(de)熱應(ying)力對接頭性能(neng)影響很(hen)大。


 奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)與(yu)珠光(guang)體(ti)鋼(gang)異(yi)種材(cai)料的接(jie)(jie)頭在周期性(xing)加熱(re)(re)(re)和冷卻條(tiao)件下工(gong)作(zuo)時,接(jie)(jie)頭承受著(zhu)嚴重的熱(re)(re)(re)應(ying)(ying)變應(ying)(ying)力(li)(li),由(you)于珠光(guang)體(ti)一(yi)側的熔(rong)合區或(huo)熱(re)(re)(re)影(ying)響區韌(ren)性(xing)相對較差(cha),所以很(hen)容易沿這(zhe)一(yi)側熔(rong)合線產生熱(re)(re)(re)疲勞裂紋。熱(re)(re)(re)疲勞裂紋會在熱(re)(re)(re)應(ying)(ying)力(li)(li)的作(zuo)用(yong)下,沿著(zhu)弱化(hua)的脫碳層擴展而(er)導致接(jie)(jie)頭破(po)壞。由(you)于鎳(nie)基合金的熱(re)(re)(re)膨脹系(xi)數介于奧氏體(ti)鋼(gang)與(yu)珠光(guang)體(ti)鋼(gang)之(zhi)間,且接(jie)(jie)近珠光(guang)體(ti)鋼(gang),這(zhe)樣就(jiu)分散(san)了接(jie)(jie)頭因(yin)(yin)熱(re)(re)(re)膨脹系(xi)數不(bu)同(tong)而(er)產生的應(ying)(ying)力(li)(li)。因(yin)(yin)此,在接(jie)(jie)頭性(xing)能要求高的情況下,采用(yong)鎳(nie)基合金焊接(jie)(jie)材(cai)料是非常有效的。


表 33.jpg

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  珠光(guang)體(ti)(ti)與奧氏體(ti)(ti)鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi),必須選用(yong)(yong)奧氏體(ti)(ti)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材(cai)(cai)料(liao)。若(ruo)選用(yong)(yong)珠光(guang)體(ti)(ti)型(xing)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材(cai)(cai)料(liao),則由于奧氏體(ti)(ti)鋼(gang)的(de)(de)稀釋作用(yong)(yong),就會產生整個焊(han)(han)縫金屬形成(cheng)馬氏體(ti)(ti)而脆化,并(bing)引起裂(lie)紋。若(ruo)選用(yong)(yong)308型(xing)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材(cai)(cai)料(liao),由于母材(cai)(cai)的(de)(de)稀釋作用(yong)(yong),焊(han)(han)縫金屬產生大量(liang)的(de)(de)馬氏體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)(zhi),抗裂(lie)性能(neng)較(jiao)差。一般來說,選用(yong)(yong)309型(xing)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材(cai)(cai)料(liao),焊(han)(han)縫金屬為奧氏體(ti)(ti)+少量(liang)鐵(tie)素體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)(zhi),則抗裂(lie)性能(neng)好、應用(yong)(yong)最為廣泛。在實際工作中,應當根據接(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)具體(ti)(ti)材(cai)(cai)料(liao)和接(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)環境,確定焊(han)(han)縫金屬的(de)(de)化學成(cheng)分和組(zu)織(zhi)(zhi),利(li)用(yong)(yong)已知的(de)(de)熔合比和不銹(xiu)鋼(gang)組(zu)織(zhi)(zhi)狀態(tai)圖,來選擇焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材(cai)(cai)料(liao)。表3-33推(tui)薦的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材(cai)(cai)料(liao)選擇僅供參(can)考。