熔化焊的各種方法均可用來焊接鉻系馬氏體不銹鋼,但最常用的方法是手工焊條電弧焊和鎢極氬弧焊。當采用手工焊條電弧焊時應盡可能采用低氫、超低氫焊條,焊前焊條要經過300~350℃的高溫烘烤以減少擴散氫的含量,降低冷裂紋的敏感性。鎢極氬弧焊(TIC)主要使用于薄壁構件和管道焊件,以及重要部件的打底焊。TIG焊的特點是焊接質量高,焊縫成型美觀,可單面焊雙面成型,保證鋼管內焊縫的成型質量。焊接時為防止背面氧化,打底焊通常采取氬氣背面保護的措施。Ar+CO2或Ar+O2的富氬混合氣體保護熔化極焊也常用于焊接馬氏體不銹鋼,具有焊接效率高、焊縫質量較好以及焊縫金屬具有較高抗氫致(冷)裂紋的特點。表6-6是已標準化的Cr13型馬氏體及低碳鉻-鎳-鉬系馬氏體不銹鋼常用焊材和焊接方法。


表 6.jpg


 鉻系馬氏(shi)(shi)體不銹鋼,因焊(han)(han)(han)接(jie)性(xing)(xing)較差,采用與母材成分相同的(de)焊(han)(han)(han)材時,通常均(jun)應采取焊(han)(han)(han)前預(yu)熱(re),焊(han)(han)(han)后熱(re)處(chu)(chu)理(li)。但當焊(han)(han)(han)件的(de)拘束度(du)大(da),且(qie)難以進行預(yu)熱(re)和焊(han)(han)(han)后熱(re)處(chu)(chu)理(li)時,也可以采用奧氏(shi)(shi)體型焊(han)(han)(han)接(jie)材料(見(jian)表6-3),以提高焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)塑性(xing)(xing)和韌性(xing)(xing),防(fang)止裂紋的(de)發生。


 但(dan)奧氏體或以(yi)奧氏體為主(zhu)的焊縫金(jin)屬(shu)強度要(yao)低于(yu)馬氏體母(mu)材,而且由于(yu)焊縫金(jin)屬(shu)的化學成(cheng)分和顯(xian)微組織(zhi)與(yu)母(mu)材差(cha)別(bie)較(jiao)大(da),焊接殘(can)余(yu)應(ying)力(li)(li)較(jiao)大(da),對于(yu)焊接接頭的使用(yong)(yong)性(xing)能(neng)會(hui)產生不(bu)利影響,特別(bie)是對接頭的疲(pi)勞蠕(ru)變性(xing)能(neng)和應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)破裂不(bu)利。因此(ci),采(cai)用(yong)(yong)奧氏體焊材時,應(ying)根(gen)據使用(yong)(yong)條件嚴格選擇(ze),并要(yao)求進行工藝評(ping)定(ding)。有時還可采(cai)用(yong)(yong)鎳基合金(jin)焊材,使焊縫的膨(peng)脹系數與(yu)母(mu)材接近,盡(jin)量降(jiang)低焊接殘(can)余(yu)應(ying)力(li)(li)和高溫熱應(ying)力(li)(li)。


 由于馬氏體不銹鋼焊接性較差,焊接馬氏體不銹鋼時,不論用手工電弧焊、藥芯焊絲半自動焊接或自動焊,還是用氣體保護焊(TIG或MIG)、自動埋弧焊,都必須預熱,保持層間溫度,并進行焊后處理。預熱溫度一般為200~300℃.雖然馬氏體轉變溫度甚高,但并不推薦采用高于300℃的預熱與層間溫度。鋼中的含碳量仍然是一個主要因素,由它來選擇預熱溫度,當然還與工件厚度有關。


 一旦要采取焊后熱處理措施,必須全面考慮冶金因素的利弊。


 藥(yao)芯焊(han)絲(si)與(yu)埋(mai)弧焊(han)、體保護焊(han)(包括熔化(hua)(hua)極(ji)與(yu)非熔化(hua)(hua)極(ji))焊(han)絲(si)的熔敷金屬、化(hua)(hua)學成分與(yu)手(shou)工(gong)電弧焊(han)條(tiao)僅在硅、銅(tong)、錳含量(liang)上有些(xie)區別,其他基本(ben)一(yi)樣(yang)。


 馬氏體不銹鋼(gang)焊(han)后熱(re)處理(li)的(de)(de)(de)作用(yong)(yong)有兩點(dian):一(yi)是通過退(tui)(tui)火降低焊(han)縫金屬與熱(re)影(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)的(de)(de)(de)硬度,以改善韌性;二是降低焊(han)接殘余應力。通常對這類鋼(gang)的(de)(de)(de)焊(han)后熱(re)處理(li)采用(yong)(yong)亞臨界退(tui)(tui)火及完全退(tui)(tui)火。完全退(tui)(tui)火適用(yong)(yong)于把多相(xiang)組成的(de)(de)(de)熱(re)影(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)轉化(hua)為(wei)(wei)含鐵(tie)素體的(de)(de)(de)組織。完全退(tui)(tui)火需有適當的(de)(de)(de)過程控制,只有在要求取得最為(wei)(wei)軟化(hua)的(de)(de)(de)條件下才采用(yong)(yong),因(yin)為(wei)(wei)它有形成粗大碳化(hua)物的(de)(de)(de)副作用(yong)(yong)。


 電(dian)阻(zu)點焊、閃光焊、電(dian)子束焊以及高(gao)頻電(dian)阻(zu)焊皆可用于馬氏體不銹鋼的(de)焊接,注意(yi)事(shi)項同上面電(dian)弧焊中所述(shu)相同。