鐵素體不銹鋼管在室溫下,一般都是具有純鐵素體組織,強度不算很高,塑性、韌性良好;若將其加熱到高溫,也有可能會出現少量的奧氏體組織(對含鉻量較低的鋼)或者根本不出現奧氏體組織。所以,在焊接過程的熱循環作用下,有可能出現少量或者根本不出現馬氏體組織。因此,這類鋼經焊接后不會出現強度顯著下降或淬火硬化的問題,即使出現了少許馬氏體組織也可以通過焊后熱處理來解決。可以說,這類鋼焊接接頭的室溫強度不是焊接的主要矛盾;再者,由于其焊接熱膨脹問題遠比奧氏體型鋼輕微,因而其焊接熱裂紋和冷裂紋的問題也不很突出。
通(tong)常(chang)說,鐵素(su)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管不如奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管好焊(han)(han)(han),主要是(shi)指(zhi)在焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)過程中,可(ke)能(neng)導致焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的塑性、韌性降低,即發生脆化(hua)的問(wen)(wen)題。同其他(ta)品種不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)一樣,如何(he)保(bao)證(zheng)鐵素(su)體(ti)型(xing)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭具有相同于母材的耐腐蝕性,這是(shi)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)的另一個關鍵問(wen)(wen)題;再者,對于鐵素(su)體(ti)型(xing)不銹(xiu)耐熱鋼(gang)(gang)而言,焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭在高溫下長期服役可(ke)能(neng)出現(xian)的脆化(hua)問(wen)(wen)題也是(shi)必須(xu)重視的。
1. 鐵素(su)體(ti)不銹鋼管焊(han)接方(fang)法
雖然說各種電弧焊方法都可用于鐵素體不銹鋼管的焊接,但焊接能量集中、焊接速度較快的焊接方法,應是鐵素體不銹鋼焊接方法的首選。采用合適的焊接方法來實現焊接線能量控制,達到抑制焊接區的鐵素體晶粒過分長大的目的。
如(ru)此看來,焊(han)接(jie)(jie)方法應(ying)選(xuan)擇(ze)高能量(liang)的等(deng)離(li)子弧(hu)焊(han)和真空(kong)(kong)電子束焊(han)等(deng)最(zui)為合適。同(tong)時要求(qiu)焊(han)接(jie)(jie)材料(liao)不得(de)污染;焊(han)接(jie)(jie)熔(rong)池、焊(han)縫(feng)背(bei)面都要進行(xing)有效保(bao)護(hu),防止空(kong)(kong)氣的侵人。除采用(yong)(yong)小的熱輸入(ru)進行(xing)焊(han)接(jie)(jie)外,焊(han)縫(feng)背(bei)面可用(yong)(yong)惰性氣體保(bao)護(hu),并(bing)最(zui)好采用(yong)(yong)水冷銅墊板,以減(jian)少過熱,提高冷卻速度。多層(ceng)焊(han)時,層(ceng)間溫度要控制在100℃左右。
2. 鐵(tie)素體不銹鋼管(guan)焊接材料
鐵素體不銹鋼管焊接材料的選擇,對鐵素體不銹鋼的焊接無疑是非常重要的。其焊接材料既要保證焊接接頭的塑性、韌性,即不發生脆化的問題,又要保證鐵素體型不銹鋼焊接接頭具有相同于母材的耐腐蝕性。
在焊接鐵素體不銹鋼管(guan)時,通常可以采用兩種焊接材料。
①. 與母材相同類型的焊接材料
如 06Cr12、06Cr13、06Cr13Al等(deng)用 06Cr13Nb焊(han)絲,06Cr17、06Cr17Ti使用10Cr17(Ti)焊(han)絲。在要求焊(han)縫金屬與母材有相同的(de)導電、導磁及力(li)學(xue)性能和(he)表(biao)面(mian)色澤時,應使用同材質的(de)焊(han)接材料。
②. 采用奧氏體焊接材料(liao)或鎳基(ji)合金
采用奧氏體焊(han)(han)接(jie)材料(liao)或鎳(nie)基合金,實質(zhi)上是異種鋼焊(han)(han)接(jie),可以(yi)提(ti)高(gao)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭的韌(ren)性,免(mian)除焊(han)(han)前預熱和(he)焊(han)(han)后熱處理。由于(yu)鐵素(su)體焊(han)(han)接(jie)材料(liao)的熔(rong)(rong)敷(fu)金屬韌(ren)性太低,加上添加的Al與Ti等鐵素(su)體形成元(yuan)素(su),難(nan)以(yi)有(you)效地過渡到熔(rong)(rong)池中去,因此鐵素(su)體焊(han)(han)接(jie)材料(liao)的應用受到一定的限制。
盡管在一些例子中采用同種金屬作焊絲是成功的,但是,最好還是采用低碳的奧氏體不銹鋼作為鐵素體不銹鋼管(guan)焊縫的充填金屬。
鐵素(su)體(ti)不銹鋼焊(han)接材(cai)料的選擇(ze),見(jian)表6-7。