浙江至德鋼業有限公司半奧氏體型沉淀(dian)硬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(bu)銹鋼(gang)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(de)選擇
1. 選擇與母(mu)材金(jin)屬(shu)相同的材料(liao)作為(wei)(wei)填充金(jin)屬(shu) 目的使焊接接頭力學性能(neng)與母(mu)材相當(dang)(dang)。到目前為(wei)(wei)止尚未研制出一種與母(mu)材成分相當(dang)(dang)的焊條，故不能(neng)進行焊條電弧(hu)焊。采用鎢極氬弧(hu)焊焊接這類鋼時(shi)，焊絲可從母(mu)材中截取，或者(zhe)熔煉出與純母(mu)材成分相當(dang)(dang)的棒(bang)狀(zhuang)焊絲。為(wei)(wei)了能(neng)使焊接接頭力學性能(neng)與母(mu)材等效(xiao)，焊后還需進行下(xia)列(lie)整體復合熱處理：
a. 焊后調質(zhi)處理
在746℃保(bao)溫(wen)(wen)3h后空(kong)冷，析出鉻的碳(tan)化物，使固(gu)溶合金元素下(xia)降，相(xiang)變溫(wen)(wen)度點(dian)（Ms）上升，為奧(ao)氏體(ti)轉變為馬氏體(ti)創造條件。
b. 低(di)溫退火
在930℃保(bao)溫(wen)1h后水冷，進一步從固溶體中析出Cr23C6等碳化物，使(shi)合金(jin)元素有(you)效含(han)量大(da)大(da)降低，可(ke)使(shi)殘(can)余奧氏體的相變(bian)溫(wen)度提高(gao)155～166℃。
c. 冰冷處理
在(zai)低(di)溫(wen)退火后立即進行(xing)冰(bing)冷處理，使(shi)其(qi)在(zai)-73℃保(bao)持3h以(yi)上(shang)，然后自(zi)然升至(zhi)室溫(wen)，使(shi)母材(cai)中(zhong)的奧氏(shi)(shi)體全部轉(zhuan)(zhuan)變為馬(ma)氏(shi)(shi)體，在(zai)焊縫中(zhong)僅(jin)殘留少量的奧氏(shi)(shi)體，其(qi)他全部轉(zhuan)(zhuan)為馬(ma)氏(shi)(shi)體組織(zhi)。
d. 時效硬化處理
其處理溫(wen)度(du)和(he)時(shi)間(jian)(jian)對(dui)焊接接頭的組織和(he)性能(neng)影響較大。當回(hui)火時(shi)間(jian)(jian)相(xiang)同，而回(hui)火溫(wen)度(du)從350℃增(zeng)至600℃時(shi)，焊接接頭中(zhong)殘余(yu)奧氏(shi)(shi)體(ti)減少，回(hui)火馬氏(shi)(shi)體(ti)增(zeng)多(duo)，組織變得細小(xiao)而球(qiu)化(hua)，析出碳(tan)化(hua)物增(zeng)多(duo)。同樣在(zai)回(hui)火溫(wen)度(du)不變時(shi)，回(hui)火時(shi)間(jian)(jian)短，則焊接接頭性能(neng)不利(li)；反之，回(hui)火時(shi)間(jian)(jian)的延長(chang)，殘余(yu)奧氏(shi)(shi)體(ti)相(xiang)減少，逐(zhu)漸形(xing)成(cheng)馬氏(shi)(shi)體(ti)且細小(xiao)而密布，析出碳(tan)化(hua)物也增(zeng)多(duo)，對(dui)焊接接頭強(qiang)化(hua)效果明顯(xian)提(ti)高(gao)。
整體復合(he)熱處理工藝較為復雜，但是能(neng)使焊(han)接接頭基本達到與母(mu)材金屬等強度。
2. 選擇與(yu)母材成分不同的異種(zhong)焊(han)接(jie)材料 用于不要求等(deng)強度或等(deng)耐蝕性(xing)的焊(han)接(jie)接(jie)頭。焊(han)接(jie)方(fang)法有焊(han)條電弧焊(han)和鎢極氬(ya)弧焊(han)。
焊(han)(han)條電弧(hu)焊(han)(han)時，可(ke)選用E308、E308L、E309、E310和(he)E316等型號的(de)不(bu)銹鋼焊(han)(han)條。
鎢極(ji)氬弧焊時，可選用 H06Cr21Ni10、H03Cr19Ni12Mo2、H03Cr24Ni13 或H12Cr26Ni21 等牌(pai)號的不銹鋼焊絲(si)。
使用上述焊(han)(han)接方法焊(han)(han)接時(shi)，焊(han)(han)前不要(yao)預(yu)熱(re)，焊(han)(han)后不需要(yao)進行一系列的熱(re)處理，就能(neng)獲得優質的焊(han)(han)接接頭。
