熔化焊的各種方法均可用來焊接鉻系馬氏體不銹(xiu)鋼,但最常用的方法是手工焊條電弧焊和鎢極氬弧焊。當采用手工焊條電弧焊時應盡可能采用低氫、超低氫焊條,焊前焊條要經過300~350℃的高溫烘烤以減少擴散氫的含量,降低冷裂紋的敏感性。鎢極氬弧焊(TIC)主要使用于薄壁構件和管道焊件,以及重要部件的打底焊。TIG焊的特點是焊接質量高,焊縫成型美觀,可單面焊雙面成型,保證鋼管內焊縫的成型質量。焊接時為防止背面氧化,打底焊通常采取氬氣背面保護的措施。Ar+CO2或Ar+O2的富氬混合氣體保護熔化極焊也常用于焊接馬氏體不銹鋼,具有焊接效率高、焊縫質量較好以及焊縫金屬具有較高抗氫致(冷)裂紋的特點。表6-6是已標準化的Cr13型馬氏體及低碳鉻-鎳-鉬系馬氏體不銹鋼常用焊材和焊接方法。
鉻(ge)系馬氏(shi)體不銹鋼,因(yin)焊(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing)較差,采用與(yu)母材(cai)成分相(xiang)同的焊(han)(han)材(cai)時,通(tong)常均(jun)應采取(qu)焊(han)(han)前預(yu)熱(re),焊(han)(han)后熱(re)處理。但當焊(han)(han)件的拘束(shu)度(du)大,且難以進行預(yu)熱(re)和(he)焊(han)(han)后熱(re)處理時,也可(ke)以采用奧氏(shi)體型焊(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料(liao)(見表6-3),以提高(gao)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)的塑性(xing)(xing)和(he)韌性(xing)(xing),防止裂紋的發生。
但奧氏體(ti)(ti)或以(yi)奧氏體(ti)(ti)為主的焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬強度(du)要低于(yu)馬氏體(ti)(ti)母(mu)材(cai),而且(qie)由于(yu)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬的化學(xue)成分和顯微組(zu)織(zhi)與(yu)母(mu)材(cai)差別(bie)較大,焊(han)(han)接殘(can)(can)余應(ying)力較大,對于(yu)焊(han)(han)接接頭的使(shi)用性能(neng)(neng)會產生不(bu)利影響,特別(bie)是對接頭的疲勞蠕變(bian)性能(neng)(neng)和應(ying)力腐(fu)蝕破裂不(bu)利。因(yin)此,采用奧氏體(ti)(ti)焊(han)(han)材(cai)時,應(ying)根據使(shi)用條件嚴格(ge)選擇,并(bing)要求進(jin)行(xing)工(gong)藝評(ping)定。有時還可采用鎳(nie)基合金(jin)焊(han)(han)材(cai),使(shi)焊(han)(han)縫(feng)的膨脹系數與(yu)母(mu)材(cai)接近(jin),盡量降低焊(han)(han)接殘(can)(can)余應(ying)力和高溫熱應(ying)力。
由于馬氏體不銹鋼(gang)焊接性較差,焊接馬氏體不銹鋼時,不論用手工電弧焊、藥芯焊絲半自動焊接或自動焊,還是用氣體保護焊(TIG或MIG)、自動埋弧焊,都必須預熱,保持層間溫度,并進行焊后處理。預熱溫度一般為200~300℃.雖然馬氏體轉變溫度甚高,但并不推薦采用高于300℃的預熱與層間溫度。鋼中的含碳量仍然是一個主要因素,由它來選擇預熱溫度,當然還與工件厚度有關。
一旦要采取焊后熱處理措施,必須全面考慮冶金因素的利弊。
藥芯焊(han)絲與埋弧焊(han)、體保護焊(han)(包括熔化極(ji)(ji)與非熔化極(ji)(ji))焊(han)絲的熔敷金屬、化學成分(fen)與手(shou)工電弧焊(han)條僅在硅、銅(tong)、錳含量上有些區別,其他基(ji)本一樣。
馬氏體(ti)不銹鋼焊(han)后(hou)熱(re)(re)處理的(de)(de)(de)作用(yong)有(you)(you)兩點:一是通過退(tui)火(huo)(huo)降(jiang)低焊(han)縫金屬與熱(re)(re)影響(xiang)區的(de)(de)(de)硬(ying)度,以改善(shan)韌性;二(er)是降(jiang)低焊(han)接(jie)殘余應力。通常對這類鋼的(de)(de)(de)焊(han)后(hou)熱(re)(re)處理采(cai)用(yong)亞臨界退(tui)火(huo)(huo)及完全退(tui)火(huo)(huo)。完全退(tui)火(huo)(huo)適用(yong)于(yu)把(ba)多相組成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)熱(re)(re)影響(xiang)區轉(zhuan)化(hua)為(wei)含鐵素體(ti)的(de)(de)(de)組織。完全退(tui)火(huo)(huo)需有(you)(you)適當的(de)(de)(de)過程控(kong)制,只有(you)(you)在(zai)要求取得最為(wei)軟化(hua)的(de)(de)(de)條件下才采(cai)用(yong),因為(wei)它有(you)(you)形成(cheng)(cheng)粗(cu)大碳(tan)化(hua)物(wu)的(de)(de)(de)副作用(yong)。
電阻(zu)點焊(han)(han)、閃光焊(han)(han)、電子束焊(han)(han)以及高頻電阻(zu)焊(han)(han)皆(jie)可用(yong)于馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼的焊(han)(han)接,注意事項同上面電弧焊(han)(han)中所述相同。