鉻系馬氏體不銹鋼有:1Cr13、2Cr13、3Cr13、Y3Cr13、3Cr13Mo、4Cr13、3Cr16、7Cr17等鋼種,這些鋼種是鉻從11.5%~18%按其耐蝕性派生出來的。鉻是鐵素體形成元素,為了保持馬氏體組織,較高的鉻需要較多的碳含量,以使在熱處理后形成馬氏體。馬氏體不(bu)銹鋼在臨界(ACs)溫度以上是面心立方的奧氏體組織,在快速冷卻到臨界溫度以下時,奧氏體轉變為體心立方的馬氏體。組織的轉變引起體積變化,產生應力,從而提高了硬度和降低塑性。這一特性對于焊接接頭的影響尤其重要,因此焊后在熱影響區容易引起裂紋。特別是電弧焊時,熔池因吸氫的作用,剛度大的結構焊后經過一定的潛伏期,氫將引起焊縫和熔合區的延遲(冷)裂紋。與碳鋼、低合金鋼相比,氫的擴散速度緩慢,約為碳鋼的1/10~1/25,延遲裂紋焊后5天之內仍應注意,可能發生開裂。


  鉻(ge)系(xi)馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)隨著碳含量(liang)的增加,焊接(jie)接(jie)頭的冷裂紋傾(qing)(qing)向(xiang)加大。所(suo)以(yi)用來制造焊接(jie)結構的多數(shu)是1Cr13、2Cr13等馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),含碳更高的3Cr13、4 Cr13等冷裂紋傾(qing)(qing)向(xiang)更強(qiang),一(yi)般不(bu)能焊接(jie)。


  已知Cr13型(xing)不銹(xiu)鋼中C+N的含量的增(zeng)加,硬化加強,裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)傾向加劇。圖(tu)(tu)2-11是馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼用(yong)斜Y型(xing)坡口鐵研式裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)試(shi)驗(yan)的裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)敏感性和C+N總(zong)含量的關系(xi)。由圖(tu)(tu)可見降低C+N可以(yi)顯著改善Cr13型(xing)馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼的焊接延遲裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)的敏感性。


圖 11.jpg


  1Cr13馬(ma)(ma)氏體(ti)不(bu)銹鋼,實際上(shang)是(shi)半馬(ma)(ma)氏體(ti)組織(zhi),在(zai)(zai)焊接熱(re)影響區近縫(feng)區會形成粗(cu)大(da)鐵素體(ti)及沿晶界析出(chu)的(de)碳、氮(dan)化(hua)物(wu),塑韌性顯(xian)著降(jiang)低。因此在(zai)(zai)采用同質焊材時,焊材中(zhong)應添加(jia)Nb、Ti、Al等(deng)合(he)金元素,可細(xi)化(hua)晶粒,提高焊縫(feng)金屬的(de)塑韌性,防止(zhi)裂紋(wen)的(de)產生。