對于用同質焊接材料焊接馬氏體不銹鋼(gang)管時,預熱是防止冷裂紋的重要措施,鋼的淬硬性愈大,焊接接頭的拘束度也愈大,則預熱溫度應選高些,一般為160~320℃。多層焊時仍需保持道間溫度,焊后還要進行熱處理。


  不(bu)論采用焊(han)(han)(han)(han)(han)條電弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)、熔化極氣體(ti)保護焊(han)(han)(han)(han)(han)還是埋弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)等焊(han)(han)(han)(han)(han)接方(fang)法,焊(han)(han)(han)(han)(han)前均需預熱,預熱溫度(du)(du)與鋼(gang)中碳含量有(you)關,詳見表6-1。馬(ma)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)管焊(han)(han)(han)(han)(han)后(hou)(hou)需要熱處理(li),焊(han)(han)(han)(han)(han)后(hou)(hou)熱處理(li)的(de)作用是消(xiao)除或(huo)降低殘(can)余應力(li),降低焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金屬與熱影響區的(de)硬(ying)度(du)(du),改善焊(han)(han)(han)(han)(han)接接頭的(de)韌性,同時減少焊(han)(han)(han)(han)(han)接殘(can)余應力(li)。對(dui)于剛度(du)(du)小的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接構(gou)件(jian),焊(han)(han)(han)(han)(han)后(hou)(hou)可以在冷至室(shi)溫后(hou)(hou)再(zai)熱處理(li)。對(dui)于大厚度(du)(du)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接件(jian),特(te)別(bie)是鋼(gang)材中含碳量較高(gao)時,需要采用復雜的(de)熱處理(li)工(gong)藝。



一、預(yu)熱(re)溫度的選(xuan)擇


  焊接馬氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管時,若選用(yong)與母(mu)材(cai)金屬成分相同的焊接材(cai)料時,為了防止焊接接頭形成冷裂紋,焊前必須預熱(re)(re)。預熱(re)(re)溫(wen)度(du)一般(ban)在200~320℃,且最好不(bu)(bu)要(yao)高于該鋼(gang)(gang)號(hao)的馬氏體(ti)開始轉變溫(wen)度(du)。


  預(yu)(yu)熱(re)溫(wen)度(du)的(de)選(xuan)擇(ze)與材料厚度(du)、填充金屬種(zhong)類(lei)、焊接方(fang)法和構(gou)件的(de)拘束程(cheng)度(du)有關(guan)。其中與鋼(gang)的(de)碳(tan)含量(liang)(liang)關(guan)系(xi)最大;當(dang)碳(tan)的(de)質(zhi)量(liang)(liang)分數(shu)小于0.1%時(shi)(shi),預(yu)(yu)熱(re)溫(wen)度(du)可小于200℃;當(dang)碳(tan)的(de)質(zhi)量(liang)(liang)分數(shu)為0.1%~0.2%時(shi)(shi),預(yu)(yu)熱(re)溫(wen)度(du)為200~250℃;當(dang)碳(tan)的(de)質(zhi)量(liang)(liang)分數(shu)大于0.2%時(shi)(shi),除(chu)預(yu)(yu)熱(re)溫(wen)度(du)要適當(dang)提(ti)高外,還必須(xu)考慮保證多層焊時(shi)(shi)的(de)道間(jian)溫(wen)度(du)。


  馬氏體型不銹鋼(gang)的預熱溫度(du)不宜(yi)過高,否則將(jiang)使(shi)奧(ao)氏體晶粒粗大,并(bing)且(qie)隨(sui)冷卻速度(du)降低(di),還會形成粗大鐵素體加晶界碳(tan)化物組織,使(shi)焊接接頭塑性和強度(du)均有所(suo)下降。



二(er)、焊后回火熱處(chu)理和(he)后熱處(chu)理


  在淬(cui)火+回(hui)火即(ji)調質(zhi)狀態(tai)下進行(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)后熱(re)處(chu)理(li)(li)采(cai)用回(hui)火處(chu)理(li)(li)。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)后熱(re)處(chu)理(li)(li)(回(hui)火處(chu)理(li)(li))前(qian)對焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)溫(wen)(wen)度有(you)嚴(yan)格的(de)(de)要求,焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)后不可(ke)隨意從焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)溫(wen)(wen)度直接(jie)(jie)(jie)升(sheng)溫(wen)(wen)進行(xing)回(hui)火熱(re)處(chu)理(li)(li)。這(zhe)是因(yin)為在焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)形(xing)成(cheng)的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)尚未完全(quan)轉變成(cheng)馬氏(shi)體(ti)(ti),其未分解的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)在立(li)即(ji)升(sheng)溫(wen)(wen)到回(hui)火熱(re)處(chu)理(li)(li)溫(wen)(wen)度的(de)(de)過程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong),會(hui)發生珠光體(ti)(ti)轉變,或者碳化(hua)物沿(yan)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)晶界沉(chen)淀,產生粗大鐵素(su)體(ti)(ti)加碳化(hua)物組(zu)織(zhi)(zhi),從而嚴(yan)重地降低(di)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)韌性,也影(ying)響(xiang)強度,可(ke)能造成(cheng)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)脆(cui)斷,且降低(di)耐蝕能力。如果焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)后空(kong)冷(leng)到室溫(wen)(wen)后再(zai)進行(xing)熱(re)處(chu)理(li)(li),則(ze)馬氏(shi)體(ti)(ti)不銹耐熱(re)鋼會(hui)出現空(kong)氣淬(cui)硬傾向(xiang),造成(cheng)常溫(wen)(wen)塑性降低(di),并且在常溫(wen)(wen)下殘留的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)將繼續(xu)轉變為馬氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)(zhi),使(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)變得又硬又脆(cui),組(zu)織(zhi)(zhi)應(ying)力也隨之增大;若再(zai)加上擴散氫的(de)(de)聚集,焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)就有(you)可(ke)能產生冷(leng)裂紋。正確的(de)(de)方法是:回(hui)火前(qian)使(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)適當冷(leng)卻,讓焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫和熱(re)影(ying)響(xiang)區的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)基本分解為馬氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)(zhi)。


  對(dui)于剛度大的焊(han)(han)接構件,特別(bie)是碳含量較高(gao)時,需要進行準確的后熱(re)處理:焊(han)(han)接區(qu)空冷至100~150℃,立(li)即在此(ci)溫度保(bao)溫1~2h。其(qi)目的有(you)兩個:一是讓奧氏(shi)體充分(fen)分(fen)解為馬氏(shi)體,又不至于立(li)即過分(fen)脆化;二是使(shi)(shi)焊(han)(han)縫中氫向(xiang)外擴散,起到消氫作用。然后加熱(re)至回(hui)火(huo)溫度,適(shi)當(dang)保(bao)溫,使(shi)(shi)馬氏(shi)體充分(fen)回(hui)火(huo),得(de)到理想的回(hui)火(huo)組(zu)織。


  回火溫度一般選在650~750℃,至少保溫1h后空冷。或者按每30mm厚的焊縫保溫1h,隨后空冷。有關焊后熱處理回火溫度對12Cr13(1Cr13)和20Cr13(2Cr13)鋼焊接熱影響區脆性的影響見表6-2。對于剛度小的焊接構件,焊后可冷至室溫后再進行回火熱處理。


  對于(yu)焊后(hou)需要機(ji)械(xie)加工的構(gou)件,為了得(de)到最低硬度,必須采(cai)用高溫(wen)(wen)退火,退火溫(wen)(wen)度為830~880℃,保(bao)溫(wen)(wen)2h后(hou)隨爐(lu)冷至(zhi)650℃,然后(hou)空冷。



三(san)、調(diao)質(zhi)熱處理


  高鉻(ge)馬氏(shi)體(ti)不銹鋼管一般在(zai)淬火+回火的調質(zhi)狀態下進行焊(han)接,焊(han)后經高溫回火處理,使(shi)(shi)焊(han)接接頭具有良好的力學性(xing)能。如果鋼材(cai)在(zai)退火狀態下焊(han)接,會出現不均勻(yun)(yun)的馬氏(shi)體(ti)組織,因此(ci),整(zheng)個(ge)焊(han)接構件焊(han)后還需進行調質(zhi)處理,使(shi)(shi)焊(han)接接頭具有均勻(yun)(yun)的性(xing)能。






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