浙江至德鋼業有限公司半奧氏體型沉淀(dian)硬化不銹鋼(gang)的焊接工藝介紹

一、焊(han)接特點

  這類鋼的焊接方法有焊條電弧焊、惰性氣體保護的鎢極氬弧焊（MIG）等。焊接時，由于焊接熱循環的特點，在焊接接頭會出現下列情況：①. 由于焊縫及近縫區加熱溫度遠遠高于其固溶溫度，焊接接頭區鐵素體含量有所增加，導致冷卻后焊接接頭區鐵素體相比例增高；②. 這類鋼與其他類型不銹鋼一樣，焊接的高溫作用可使各種碳化物特別是鉻的碳化物溶解，其合金元素溶于固溶體中，相當于提高了該區域內有效合金元素的含量，碳和鉻合金元素的有效含量增加，使相變溫度點（馬氏體轉變溫度Ms）大大降低，甚至在-73℃低溫條件下，奧氏體也不能轉變為馬氏體組織為此，焊后必須進行適當的熱處理，使碳化物析出，降低固溶合金的有效含量，使相變溫度上升，從而有利于奧氏體向馬氏體轉變，達到鋼材所具有高的強度和韌性。

二、焊接材(cai)料的(de)選擇(ze)

 1. 選(xuan)擇與(yu)(yu)母(mu)材金屬(shu)相(xiang)同的材料作為填充金屬(shu) 目的使焊(han)(han)(han)接接頭力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)與(yu)(yu)母(mu)材相(xiang)當(dang)(dang)。到目前為止尚未(wei)研制出一種與(yu)(yu)母(mu)材成(cheng)分(fen)相(xiang)當(dang)(dang)的焊(han)(han)(han)條(tiao)，故不能(neng)(neng)進行(xing)焊(han)(han)(han)條(tiao)電弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)。采用鎢(wu)極氬(ya)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接這類(lei)鋼(gang)時，焊(han)(han)(han)絲(si)可從(cong)母(mu)材中截取，或者熔煉出與(yu)(yu)純母(mu)材成(cheng)分(fen)相(xiang)當(dang)(dang)的棒狀焊(han)(han)(han)絲(si)。為了能(neng)(neng)使焊(han)(han)(han)接接頭力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)與(yu)(yu)母(mu)材等(deng)效，焊(han)(han)(han)后還需進行(xing)下(xia)列整(zheng)體復合熱處理：

  a. 焊后(hou)調質(zhi)處理

     在746℃保(bao)溫3h后空(kong)冷，析出鉻(ge)的碳(tan)化物，使固溶合金元素(su)下降，相(xiang)變(bian)溫度點（Ms）上升，為奧氏體轉變(bian)為馬氏體創造(zao)條件(jian)。

  b. 低溫退火

    在930℃保溫(wen)1h后水冷，進一步從(cong)固溶體中(zhong)析出(chu)Cr23C6等(deng)碳化(hua)物，使(shi)合(he)金元素有效(xiao)含量大大降低(di)，可使(shi)殘余奧氏體的相變溫(wen)度提高155～166℃。

  c. 冰(bing)冷處(chu)理

    在低溫(wen)退火后立即進行冰冷(leng)處理，使(shi)其在-73℃保(bao)持3h以上，然后自然升至(zhi)室溫(wen)，使(shi)母(mu)材中的奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)全部(bu)轉(zhuan)變為(wei)(wei)馬氏(shi)體(ti)(ti)，在焊縫中僅殘(can)留(liu)少量的奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)，其他全部(bu)轉(zhuan)為(wei)(wei)馬氏(shi)體(ti)(ti)組織。

  d. 時效硬化處理

    其處理溫(wen)度(du)(du)和(he)時(shi)(shi)(shi)間對焊接(jie)接(jie)頭的(de)組織和(he)性能影(ying)響較(jiao)大。當回(hui)(hui)火(huo)時(shi)(shi)(shi)間相同，而(er)(er)(er)回(hui)(hui)火(huo)溫(wen)度(du)(du)從350℃增(zeng)至(zhi)600℃時(shi)(shi)(shi)，焊接(jie)接(jie)頭中殘余奧氏(shi)體(ti)(ti)減少，回(hui)(hui)火(huo)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)增(zeng)多，組織變得細小而(er)(er)(er)球(qiu)化，析(xi)出碳化物(wu)增(zeng)多。同樣在回(hui)(hui)火(huo)溫(wen)度(du)(du)不變時(shi)(shi)(shi)，回(hui)(hui)火(huo)時(shi)(shi)(shi)間短，則焊接(jie)接(jie)頭性能不利；反之，回(hui)(hui)火(huo)時(shi)(shi)(shi)間的(de)延長(chang)，殘余奧氏(shi)體(ti)(ti)相減少，逐(zhu)漸形成馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)且細小而(er)(er)(er)密(mi)布(bu)，析(xi)出碳化物(wu)也(ye)增(zeng)多，對焊接(jie)接(jie)頭強(qiang)化效果明顯(xian)提高。

  整(zheng)體(ti)復合(he)熱處理工藝較為復雜，但是能使焊接(jie)接(jie)頭基本達到(dao)與(yu)母材金屬等強(qiang)度。

 2. 選擇與母(mu)材成分不同(tong)的異種焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材料 用于不要求等強度或等耐蝕性的焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)法有(you)焊(han)(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)(han)和鎢極氬(ya)弧焊(han)(han)(han)。

  焊(han)(han)條電弧焊(han)(han)時(shi)，可(ke)選(xuan)用E308、E308L、E309、E310和E316等型號(hao)的不銹鋼(gang)焊(han)(han)條。

  鎢極氬(ya)弧(hu)焊時，可選(xuan)用 H06Cr21Ni10、H03Cr19Ni12Mo2、H03Cr24Ni13 或H12Cr26Ni21 等(deng)牌號的不(bu)銹鋼(gang)焊絲。

  使用(yong)上(shang)述焊(han)接方法焊(han)接時，焊(han)前不要預熱(re)，焊(han)后(hou)不需要進(jin)行一系列的熱(re)處理，就能獲得(de)優質(zhi)的焊(han)接接頭。