浙江至德鋼業有限公司半奧氏體型沉淀硬化不銹(xiu)鋼(gang)的焊接工藝介紹
一、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(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、焊接材料的選(xuan)擇
1. 選(xuan)擇(ze)與(yu)(yu)(yu)母材(cai)(cai)金屬(shu)相(xiang)(xiang)同的(de)材(cai)(cai)料(liao)作為填充金屬(shu) 目的(de)使焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭力(li)學(xue)性(xing)能與(yu)(yu)(yu)母材(cai)(cai)相(xiang)(xiang)當(dang)。到目前為止尚(shang)未研制(zhi)出(chu)一種與(yu)(yu)(yu)母材(cai)(cai)成分相(xiang)(xiang)當(dang)的(de)焊條(tiao)，故不能進行焊條(tiao)電弧焊。采用(yong)鎢極氬弧焊焊接(jie)(jie)這類(lei)鋼(gang)時(shi)，焊絲可從(cong)母材(cai)(cai)中截取，或(huo)者熔煉出(chu)與(yu)(yu)(yu)純母材(cai)(cai)成分相(xiang)(xiang)當(dang)的(de)棒狀焊絲。為了能使焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭力(li)學(xue)性(xing)能與(yu)(yu)(yu)母材(cai)(cai)等效，焊后還需進行下列整體復合熱處理：
a. 焊后(hou)調(diao)質處理
在746℃保溫3h后空(kong)冷(leng)，析出鉻的碳化物，使固溶(rong)合金元(yuan)素下降，相(xiang)變(bian)溫度點(dian)（Ms）上升，為(wei)(wei)奧(ao)氏體(ti)轉(zhuan)變(bian)為(wei)(wei)馬氏體(ti)創造(zao)條件。
b. 低溫退火
在930℃保(bao)溫(wen)1h后(hou)水冷，進一步從(cong)固溶體中析(xi)出Cr23C6等(deng)碳(tan)化(hua)物，使合金(jin)元素有效含量大大降(jiang)低，可使殘余奧氏體的相變溫(wen)度提高(gao)155～166℃。
c. 冰冷(leng)處理
在(zai)低溫退火后(hou)立(li)即進行冰冷(leng)處理，使其在(zai)-73℃保持3h以上，然后(hou)自(zi)然升至(zhi)室溫，使母(mu)材中(zhong)的奧氏(shi)體(ti)全(quan)部(bu)轉(zhuan)變為(wei)馬氏(shi)體(ti)，在(zai)焊縫中(zhong)僅殘留少量的奧氏(shi)體(ti)，其他(ta)全(quan)部(bu)轉(zhuan)為(wei)馬氏(shi)體(ti)組織(zhi)。
d. 時效硬化(hua)處理(li)
其(qi)處理溫(wen)度和(he)時間對(dui)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的組織(zhi)和(he)性(xing)能影(ying)響(xiang)較(jiao)大(da)。當回(hui)(hui)火(huo)時間相同(tong)，而回(hui)(hui)火(huo)溫(wen)度從350℃增至600℃時，焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭中殘余奧氏(shi)(shi)體(ti)減少，回(hui)(hui)火(huo)馬氏(shi)(shi)體(ti)增多，組織(zhi)變(bian)得細(xi)小(xiao)而球化，析出碳化物(wu)增多。同(tong)樣在(zai)回(hui)(hui)火(huo)溫(wen)度不變(bian)時，回(hui)(hui)火(huo)時間短(duan)，則焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭性(xing)能不利；反之，回(hui)(hui)火(huo)時間的延長(chang)，殘余奧氏(shi)(shi)體(ti)相減少，逐漸形成馬氏(shi)(shi)體(ti)且細(xi)小(xiao)而密(mi)布，析出碳化物(wu)也增多，對(dui)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭強化效果明顯(xian)提高(gao)。
整體復合(he)熱處理工(gong)藝(yi)較為復雜(za)，但是能使焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭基本達到與(yu)母材金(jin)屬等強度。
2. 選擇與(yu)母材成分不同的(de)異種焊接(jie)(jie)材料 用(yong)于(yu)不要(yao)求等強度(du)或等耐蝕性的(de)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)。焊接(jie)(jie)方法有焊條電弧焊和鎢(wu)極(ji)氬弧焊。
焊條電弧焊時，可選用E308、E308L、E309、E310和E316等型號(hao)的不銹(xiu)鋼焊條。
鎢極氬弧焊(han)時，可(ke)選用 H06Cr21Ni10、H03Cr19Ni12Mo2、H03Cr24Ni13 或H12Cr26Ni21 等牌號的不銹鋼焊(han)絲。
使用上述焊接(jie)(jie)方法(fa)焊接(jie)(jie)時，焊前不要預熱(re)，焊后不需要進行一系列的熱(re)處理，就能(neng)獲得(de)優質的焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭。
