浙江至德鋼業有限公司半奧氏體型沉(chen)淀硬(ying)化不銹鋼的焊接工藝介紹

一(yi)、焊接特點

  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、焊接材料的選擇

 1. 選擇與母(mu)(mu)材(cai)金屬相(xiang)同的材(cai)料作(zuo)為填充金屬 目的使焊(han)接接頭(tou)力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)(neng)與母(mu)(mu)材(cai)相(xiang)當(dang)。到目前為止尚未研制出(chu)一種與母(mu)(mu)材(cai)成分相(xiang)當(dang)的焊(han)條，故(gu)不能(neng)(neng)(neng)進行(xing)焊(han)條電(dian)弧焊(han)。采用鎢極氬弧焊(han)焊(han)接這類鋼時，焊(han)絲可(ke)從母(mu)(mu)材(cai)中截取，或者熔煉出(chu)與純母(mu)(mu)材(cai)成分相(xiang)當(dang)的棒狀焊(han)絲。為了能(neng)(neng)(neng)使焊(han)接接頭(tou)力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)(neng)與母(mu)(mu)材(cai)等效，焊(han)后還需(xu)進行(xing)下列整體(ti)復(fu)合(he)熱處(chu)理：

  a. 焊后調質(zhi)處理

     在746℃保溫3h后空冷，析出鉻的碳化物，使固溶合金(jin)元素下降(jiang)，相變(bian)溫度點（Ms）上(shang)升，為(wei)奧(ao)氏體轉變(bian)為(wei)馬氏體創造條(tiao)件。

  b. 低溫退火

    在(zai)930℃保溫(wen)1h后水冷(leng)，進一步從固溶體中析出Cr23C6等碳化物，使合金元(yuan)素(su)有效(xiao)含量大大降低，可使殘余奧氏體的相變(bian)溫(wen)度提高155～166℃。

  c. 冰冷處理

    在低溫(wen)退火后(hou)立即(ji)進(jin)行(xing)冰冷(leng)處理，使其在-73℃保持3h以上，然(ran)后(hou)自然(ran)升至室溫(wen)，使母材中的奧氏體全(quan)部(bu)轉變為馬(ma)氏體，在焊縫中僅(jin)殘(can)留(liu)少量的奧氏體，其他全(quan)部(bu)轉為馬(ma)氏體組織。

  d. 時(shi)效(xiao)硬化處(chu)理(li)

    其(qi)處理溫度(du)和(he)時間(jian)對焊(han)接(jie)接(jie)頭的組織和(he)性能影響較(jiao)大。當回(hui)火(huo)(huo)(huo)時間(jian)相同，而回(hui)火(huo)(huo)(huo)溫度(du)從350℃增(zeng)至600℃時，焊(han)接(jie)接(jie)頭中殘余奧(ao)氏體減少(shao)，回(hui)火(huo)(huo)(huo)馬(ma)氏體增(zeng)多(duo)，組織變(bian)得細小而球化，析出碳(tan)化物(wu)增(zeng)多(duo)。同樣在回(hui)火(huo)(huo)(huo)溫度(du)不變(bian)時，回(hui)火(huo)(huo)(huo)時間(jian)短，則焊(han)接(jie)接(jie)頭性能不利(li)；反之，回(hui)火(huo)(huo)(huo)時間(jian)的延(yan)長，殘余奧(ao)氏體相減少(shao)，逐漸形成馬(ma)氏體且細小而密(mi)布(bu)，析出碳(tan)化物(wu)也(ye)增(zeng)多(duo)，對焊(han)接(jie)接(jie)頭強(qiang)化效果明顯提高(gao)。

  整體復(fu)合熱處理工藝較為(wei)復(fu)雜(za)，但是能(neng)使焊(han)接接頭基本達到與母材金(jin)屬等強度。

 2. 選(xuan)擇與母材(cai)(cai)成分不同的異種焊(han)接(jie)材(cai)(cai)料 用于(yu)不要求等強度(du)或等耐蝕(shi)性的焊(han)接(jie)接(jie)頭。焊(han)接(jie)方法有焊(han)條電(dian)弧焊(han)和鎢(wu)極氬弧焊(han)。

  焊條電(dian)弧(hu)焊時，可選用E308、E308L、E309、E310和E316等型號的不銹鋼焊條。

  鎢(wu)極(ji)氬(ya)弧焊時，可(ke)選用 H06Cr21Ni10、H03Cr19Ni12Mo2、H03Cr24Ni13 或H12Cr26Ni21 等牌(pai)號的不銹鋼焊絲(si)。

  使(shi)用上述焊(han)接方法(fa)焊(han)接時(shi)，焊(han)前不(bu)要(yao)預熱，焊(han)后不(bu)需要(yao)進(jin)行(xing)一系列(lie)的熱處(chu)理，就能獲得優質的焊(han)接接頭。