022Cr12鐵素體不(bu)銹鋼(gang)是20世紀80年代開發的新鋼號,它的耐大氣腐蝕及耐磨性都很優良,強度與塑韌性可與常用耐候鋼媲美,是一種經濟型不銹鋼(gang)。如果鋼材或焊材的化學成分與組織控制不嚴,或者焊接輸入較大,將容易造成焊接熱影響區的晶粒嚴重長大,從而使焊接熱影響區塑韌性及耐蝕性下降。為此,從焊接性上綜合考慮,要嚴格控制碳含量的下限,適當提高鎳含量;選用較小的焊接熱輸入,就能使焊接熱影區晶粒細化,就能保證焊接熱影響區在0℃、常溫和-40℃都具有良好的塑韌性能。經過多次焊接工藝試驗,選用熔化極混合氣體(保護氣體:97%Ar+3%O2)保護焊進行焊接,焊縫沒有出現裂紋,焊縫表面成形美觀,完全滿足產品需求。
這種(zhong)鋼的(de)焊(han)接構(gou)件(jian)在歐洲、南美等(deng)國(guo)已經大量(liang)在鐵路貨車上應用,同樣這種(zhong)鋼的(de)焊(han)接構(gou)件(jian)在我國(guo)大秦鐵路運煤敞車上已批量(liang)使用,有(you)很(hen)廣闊的(de)使用前(qian)途(tu)。
為了提高焊接熱影響區的綜合力學(xue)性(xing)(xing)能(neng),特別是塑(su)、韌性(xing)(xing),在(zai)022Cr12型鐵素體(ti)不銹(xiu)鋼的基(ji)礎上(shang),通過進一(yi)步降低C、Cr含量、提高Ni含量、添加少量Cu,開(kai)發出了Cr11型超級(ji)馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼,其化學(xue)成分和(he)(he)焊縫力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)見表(biao)4-58和(he)(he)4-59。這類鋼無(wu)論在(zai)母材還是在(zai)焊接熱影區的組織全部為超低碳軟(ruan)馬氏體(ti),它具有較高的強度和(he)(he)韌性(xing)(xing),同時還具有良好的耐蝕(shi)性(xing)(xing)。
焊(han)(han)(han)接工(gong)藝對焊(han)(han)(han)接接頭的(de)性能具有(you)重要(yao)影響(xiang),為了保證焊(han)(han)(han)接接頭的(de)綜合(he)性能,特別是低(di)溫沖擊性能,提(ti)(ti)高(gao)焊(han)(han)(han)接效率,國內外(wai)普遍(bian)采(cai)用(yong)熔化極氣(qi)(qi)體保護焊(han)(han)(han),但對于像車(che)(che)輛(liang)這(zhe)樣(yang)承受動(dong)載的(de)焊(han)(han)(han)接結構,接頭的(de)疲(pi)勞強度非常(chang)關鍵。為了提(ti)(ti)高(gao)焊(han)(han)(han)接接頭的(de)疲(pi)勞強度,Lars-Erik Stridh 試驗研究(jiu)了Cr11型超級(ji)馬氏(shi)體不銹鋼的(de)激光(guang)-電(dian)弧復(fu)合(he)熱源焊(han)(han)(han)接工(gong)藝。試驗結果表明,激光(guang)-電(dian)弧復(fu)合(he)熱源焊(han)(han)(han)接工(gong)藝與(yu)(yu)MIG/MAG比(bi)較,焊(han)(han)(han)接速(su)度由12~15mm/s提(ti)(ti)高(gao)到55~60mm/s,焊(han)(han)(han)接熱輸入(ru)可(ke)以(yi)控(kong)制在0.25kJ/mm,焊(han)(han)(han)接變形非常(chang)小,激光(guang)-電(dian)弧復(fu)合(he)熱源焊(han)(han)(han)接工(gong)藝使焊(han)(han)(han)縫(feng)的(de)金屬的(de)余高(gao)有(you)效控(kong)制,焊(han)(han)(han)縫(feng)到母材(cai)的(de)過渡非常(chang)平滑,如圖4-23所示。焊(han)(han)(han)接接頭的(de)疲(pi)勞壽命(ming)與(yu)(yu)MIG/MAG焊(han)(han)(han)相(xiang)比(bi)提(ti)(ti)高(gao)100%。目(mu)前已經開(kai)始將(jiang)激光(guang)-電(dian)弧復(fu)合(he)熱源焊(han)(han)(han)接工(gong)藝應用(yong)于貨運汽車(che)(che)、鐵路(lu)車(che)(che)輛(liang)底架的(de)焊(han)(han)(han)接和油(you)氣(qi)(qi)輸送(song)管網(wang)上的(de)焊(han)(han)(han)接。