浙江至德鋼業有限公司半奧氏體型沉淀硬化(hua)不銹鋼的焊接工藝介紹
一、焊接特點(dian)
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(ze)與(yu)母材金(jin)屬相同(tong)的(de)材料作為填充金(jin)屬 目(mu)的(de)使焊(han)接(jie)接(jie)頭力(li)學性能(neng)與(yu)母材相當(dang)。到目(mu)前為止尚未研(yan)制出一種與(yu)母材成(cheng)分相當(dang)的(de)焊(han)條,故不能(neng)進行(xing)焊(han)條電弧焊(han)。采用(yong)鎢極氬弧焊(han)焊(han)接(jie)這類鋼時,焊(han)絲(si)可從母材中截(jie)取(qu),或(huo)者熔煉出與(yu)純母材成(cheng)分相當(dang)的(de)棒狀焊(han)絲(si)。為了能(neng)使焊(han)接(jie)接(jie)頭力(li)學性能(neng)與(yu)母材等效(xiao),焊(han)后還需進行(xing)下(xia)列整體復合熱處理:
a. 焊(han)后(hou)調質處理
在746℃保溫3h后(hou)空冷,析(xi)出鉻的碳化物,使固溶合金元素(su)下降,相(xiang)變溫度點(Ms)上升,為奧氏(shi)體轉變為馬氏(shi)體創造條件。
b. 低溫退火
在(zai)930℃保溫(wen)(wen)1h后水(shui)冷(leng),進一步(bu)從固溶體中析出Cr23C6等碳化物,使(shi)合金元素有(you)效含量大(da)大(da)降低,可(ke)使(shi)殘(can)余奧(ao)氏(shi)體的(de)相(xiang)變溫(wen)(wen)度提高155~166℃。
c. 冰冷(leng)處理
在低溫(wen)(wen)退火后(hou)立即(ji)進行冰冷(leng)處理,使其(qi)在-73℃保持3h以上,然后(hou)自然升(sheng)至室溫(wen)(wen),使母(mu)材(cai)中的奧氏體全部轉(zhuan)變為(wei)馬氏體,在焊縫中僅(jin)殘留(liu)少量的奧氏體,其(qi)他全部轉(zhuan)為(wei)馬氏體組(zu)織。
d. 時效硬化處理(li)
其處(chu)理溫度和時間(jian)對(dui)焊接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)的組織和性能影響較(jiao)大。當回(hui)火時間(jian)相同(tong)(tong),而(er)回(hui)火溫度從350℃增(zeng)至600℃時,焊接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)中殘余(yu)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)減少(shao),回(hui)火馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)增(zeng)多(duo),組織變(bian)得細小(xiao)而(er)球化,析出碳化物增(zeng)多(duo)。同(tong)(tong)樣在(zai)回(hui)火溫度不變(bian)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)的延長,殘余(yu)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)相減少(shao),逐漸形成(cheng)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)且細小(xiao)而(er)密布,析出碳化物也增(zeng)多(duo),對(dui)焊接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)強化效果明顯提高。
整體復(fu)合熱(re)處理工藝較為(wei)復(fu)雜(za),但是能使焊接接頭(tou)基(ji)本達到與母材金屬(shu)等強度。
2. 選擇(ze)與母(mu)材(cai)成分(fen)不(bu)同的異(yi)種焊(han)(han)接(jie)材(cai)料(liao) 用于不(bu)要求等(deng)強度(du)或等(deng)耐蝕性的焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭。焊(han)(han)接(jie)方(fang)法有焊(han)(han)條電弧焊(han)(han)和(he)鎢極(ji)氬弧焊(han)(han)。
焊(han)條(tiao)電弧焊(han)時,可(ke)選用E308、E308L、E309、E310和E316等型號的不銹鋼焊(han)條(tiao)。
鎢極(ji)氬(ya)弧焊時,可選用 H06Cr21Ni10、H03Cr19Ni12Mo2、H03Cr24Ni13 或H12Cr26Ni21 等(deng)牌號的不(bu)銹鋼焊絲。
使用上(shang)述焊(han)(han)接(jie)方法焊(han)(han)接(jie)時,焊(han)(han)前不要預熱,焊(han)(han)后不需要進行一系列的(de)熱處理(li),就能獲得優質的(de)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭。