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

一(yi)、焊接(jie)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)料的選擇(ze)

 1. 選擇與母(mu)材(cai)金屬相同的(de)材(cai)料作(zuo)為填充金屬 目的(de)使(shi)焊(han)接接頭(tou)力學(xue)性能與母(mu)材(cai)相當(dang)(dang)。到(dao)目前為止尚未研制出一(yi)種(zhong)與母(mu)材(cai)成分相當(dang)(dang)的(de)焊(han)條，故不能進(jin)行焊(han)條電(dian)弧焊(han)。采(cai)用(yong)鎢極氬弧焊(han)焊(han)接這類鋼時，焊(han)絲(si)可從母(mu)材(cai)中截(jie)取，或者熔煉出與純母(mu)材(cai)成分相當(dang)(dang)的(de)棒狀焊(han)絲(si)。為了能使(shi)焊(han)接接頭(tou)力學(xue)性能與母(mu)材(cai)等效，焊(han)后還需進(jin)行下列整體復合熱處理：

  a. 焊后調質處理

     在(zai)746℃保溫3h后空冷，析出鉻的(de)碳化物，使固溶合(he)金元素下降，相變溫度點（Ms）上(shang)升，為(wei)奧氏(shi)體轉變為(wei)馬(ma)氏(shi)體創造條件。

  b. 低溫退火

    在(zai)930℃保溫(wen)1h后水冷(leng)，進一步從固(gu)溶體中析出Cr23C6等碳化(hua)物，使(shi)合金(jin)元素有效含量大大降低，可(ke)使(shi)殘余奧氏(shi)體的相(xiang)變溫(wen)度(du)提高155～166℃。

  c. 冰(bing)冷處理

    在(zai)低溫退火后立即進行冰冷處(chu)理，使(shi)其在(zai)-73℃保持3h以(yi)上，然后自(zi)然升(sheng)至室溫，使(shi)母材中(zhong)的奧(ao)氏(shi)體全部轉(zhuan)變為馬(ma)氏(shi)體，在(zai)焊縫中(zhong)僅殘留少(shao)量的奧(ao)氏(shi)體，其他(ta)全部轉(zhuan)為馬(ma)氏(shi)體組(zu)織。

  d. 時效硬化處理

    其處(chu)理溫(wen)度(du)和時間(jian)對焊接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)的(de)組織和性能影響較大。當回(hui)火時間(jian)相同(tong)，而回(hui)火溫(wen)度(du)從(cong)350℃增(zeng)至600℃時，焊接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)中殘余奧(ao)氏體減少(shao)，回(hui)火馬氏體增(zeng)多，組織變得細(xi)小而球化(hua)(hua)，析出碳(tan)化(hua)(hua)物增(zeng)多。同(tong)樣(yang)在(zai)回(hui)火溫(wen)度(du)不變時，回(hui)火時間(jian)短，則焊接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)性能不利；反之，回(hui)火時間(jian)的(de)延長，殘余奧(ao)氏體相減少(shao)，逐漸(jian)形成馬氏體且細(xi)小而密布(bu)，析出碳(tan)化(hua)(hua)物也增(zeng)多，對焊接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)強化(hua)(hua)效果明(ming)顯提高。

  整體復合熱處理(li)工藝較為復雜，但是(shi)能使焊(han)接接頭基本達到(dao)與母(mu)材金屬等強度。

 2. 選(xuan)擇與母材成分不同的異(yi)種焊(han)接材料 用于(yu)不要求等強度或等耐(nai)蝕性的焊(han)接接頭。焊(han)接方法有焊(han)條電弧焊(han)和鎢極氬弧焊(han)。

  焊(han)條(tiao)電弧焊(han)時，可選用E308、E308L、E309、E310和(he)E316等型號(hao)的不銹鋼焊(han)條(tiao)。

  鎢極(ji)氬弧(hu)焊時(shi)，可(ke)選用(yong) H06Cr21Ni10、H03Cr19Ni12Mo2、H03Cr24Ni13 或H12Cr26Ni21 等牌號的不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊絲。

  使用上(shang)述焊(han)接方(fang)法焊(han)接時(shi)，焊(han)前不要(yao)預熱(re)，焊(han)后不需要(yao)進(jin)行一系列的熱(re)處理，就能獲得優質的焊(han)接接頭(tou)。