馬氏體不銹鋼具有強烈的空淬傾向,其焊縫和熱影響區的焊后狀態組織為馬氏體,很容易產生冷裂紋。為避免冷裂紋及改善焊接接頭的力學性能,應采取預熱、后熱和焊后高溫回火等措施。
1. 焊前預熱
在線亞洲日產一區二區:焊接馬氏體不銹鋼,特別在使用與母材同成分的焊接材料時,為了防止冷裂,焊前需預熱。預熱溫度一般選在200~320℃,最好不高于馬氏體開始轉變溫度。含碳量是確定預熱溫度的最主要因素,含碳量高,預熱溫度應高一些。影響選擇預熱溫度的其他因素還有材料厚度、填充金屬種類、焊接方法、拘束度等。含碳小于0.1%時,可不預熱,也有建議預熱至200℃的;含碳量為0.1%~0.2%時,預熱200~260℃.在特別苛刻情況下可采用更高的預熱溫度,如預熱400~450℃,但要注意高溫預熱帶來的不利影響。含碳量大于0.2%時,焊接較為困難,除預熱外,需要保持層間溫度。
2. 焊后回(hui)火前(qian)的溫度(du)
工件(jian)焊(han)(han)后(hou)不(bu)應(ying)從(cong)焊(han)(han)接溫(wen)度(du)直接升溫(wen)進(jin)行回(hui)火(huo)處理。因為在焊(han)(han)接過程中奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)可能未完全(quan)轉變,如焊(han)(han)后(hou)立即(ji)升溫(wen)回(hui)火(huo),會(hui)出(chu)現碳化物沿奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)晶(jing)界沉淀和奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)向珠(zhu)光體(ti)(ti)(ti)轉變,產生晶(jing)粒粗大的組(zu)織,嚴(yan)重(zhong)降低(di)韌性。因此(ci)回(hui)火(huo)前應(ying)使焊(han)(han)件(jian)冷卻,讓焊(han)(han)縫和熱影(ying)響(xiang)區的奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)基本分解(jie)完了。對于(yu)剛度(du)小的構(gou)件(jian),可以(yi)冷至室溫(wen)后(hou)再回(hui)火(huo)。對于(yu)大厚(hou)度(du)的結(jie)構(gou),特(te)別當含碳量較(jiao)高(gao)時,需采用較(jiao)復雜的工藝(yi):焊(han)(han)后(hou)冷至100~150℃,保溫(wen)0.5~1.0小時,然(ran)后(hou)加熱至回(hui)火(huo)溫(wen)度(du)。
3. 焊后熱(re)處理(li)
焊(han)(han)后熱處(chu)(chu)理的(de)(de)目的(de)(de)是降低焊(han)(han)縫和(he)熱影響區硬度(du),改善其塑性(xing)和(he)韌性(xing),同時(shi)減少焊(han)(han)接殘(can)余應力。焊(han)(han)后熱處(chu)(chu)理包括(kuo)回(hui)火(huo)(huo)和(he)完全退(tui)火(huo)(huo)。只有(you)在為了得(de)到最低硬度(du),如需焊(han)(han)后機加工(gong)時(shi),才采用完全退(tui)火(huo)(huo),退(tui)火(huo)(huo)溫度(du)為830~880℃,保溫2h后爐(lu)冷至595℃,然(ran)后空冷。高(gao)鉻(ge)馬氏體不(bu)銹鋼(gang)一般在淬(cui)火(huo)(huo)+回(hui)火(huo)(huo)的(de)(de)調質(zhi)狀(zhuang)態下焊(han)(han)接,焊(han)(han)后經(jing)高(gao)溫回(hui)火(huo)(huo)處(chu)(chu)理,使(shi)焊(han)(han)接接頭具有(you)良好的(de)(de)力學(xue)性(xing)能。如果在退(tui)火(huo)(huo)狀(zhuang)態下焊(han)(han)接,焊(han)(han)后仍會出現不(bu)均勻的(de)(de)馬氏體組織,整個(ge)焊(han)(han)件還需經(jing)過調質(zhi)處(chu)(chu)理,使(shi)接頭具有(you)均勻的(de)(de)性(xing)能。
回(hui)火(huo)溫(wen)度的(de)選擇應適應工程(cheng)項目對(dui)(dui)(dui)(dui)接頭力學性(xing)(xing)能和耐蝕(shi)性(xing)(xing)的(de)要(yao)求。表(biao)4-1為焊(han)(han)后熱(re)處理對(dui)(dui)(dui)(dui)1Cr13和2Cr13鋼(gang)焊(han)(han)接熱(re)影響區(qu)韌性(xing)(xing)的(de)影響。回(hui)火(huo)溫(wen)度一般選在650~750℃,至(zhi)少保(bao)溫(wen)1小(xiao)時,然(ran)后空冷。回(hui)火(huo)溫(wen)度不應太高(gao)(gao)(gao),防(fang)止再度奧氏體轉變(bian)。對(dui)(dui)(dui)(dui)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)使用(yong)的(de)焊(han)(han)接結(jie)構(gou)常采用(yong)較高(gao)(gao)(gao)的(de)回(hui)火(huo)溫(wen)度。高(gao)(gao)(gao)溫(wen)回(hui)火(huo)時析出較多的(de)碳化物,對(dui)(dui)(dui)(dui)耐蝕(shi)性(xing)(xing)不利。對(dui)(dui)(dui)(dui)于主要(yao)用(yong)于耐蝕(shi)的(de)結(jie)構(gou),應進行較低溫(wen)度的(de)消除(chu)應力退(tui)火(huo)。
馬(ma)氏體不銹鋼(gang)常(chang)見的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)方法(fa)(fa)有手(shou)工電弧(hu)焊(han)、鎢極(ji)氬(ya)弧(hu)焊(han)和(he)二氧(yang)化碳(tan)保護焊(han)。手(shou)工電弧(hu)焊(han)是馬(ma)氏體不銹鋼(gang)焊(han)接(jie)(jie)(jie)中(zhong)最常(chang)用(yong)的(de)方法(fa)(fa),采用(yong)與母(mu)材同成(cheng)分焊(han)條焊(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi),焊(han)條藥皮類型該為低氫型,焊(han)前必須經過高(gao)(gao)達(da)350~400℃的(de)高(gao)(gao)溫(wen)烘烤,以便徹底消除(chu)水(shui)分,減小擴散氫含量和(he)降低冷裂紋(wen)敏感(gan)性(xing)。焊(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi)采用(yong)短弧(hu)焊(han),以減少氣孔。在(zai)焊(han)后不能進(jin)行熱處理時(shi),采用(yong)奧(ao)氏體型電焊(han)條焊(han)接(jie)(jie)(jie),焊(han)接(jie)(jie)(jie)規范參照奧(ao)氏體型電焊(han)條的(de)要求。
鎢極(ji)氬弧(hu)焊(han)一般(ban)用于薄(bo)板焊(han)接(jie),采(cai)用直(zhi)流正(zheng)極(ji)性。鎢極(ji)氬弧(hu)焊(han)的焊(han)接(jie)質量較(jiao)好,冷(leng)裂紋(wen)傾向較(jiao)小(xiao),一般(ban)薄(bo)板不用預熱。
二氧化碳保護(hu)焊的接頭(tou)含(han)氫量低,冷裂(lie)紋傾向小(xiao),可用(yong)較低的預熱(re)溫度。