馬氏體不銹鋼的焊接工藝要點是什么

2016-02-04 311

馬氏體不銹鋼的焊接工藝要點是什么


 
馬氏體不銹鋼具有強烈的空淬傾向,其焊縫和熱影響區的焊后狀態組織為馬氏體,很容易產生冷裂紋。為避免冷裂紋及改善焊接接頭的力學性能,應采取預熱、后熱和焊后高溫回火等措施。
 
1焊前預熱
 
焊接馬氏體不銹鋼,特別在使用與母材同成分的焊接材料時,為了防止冷裂,焊前需預熱。預熱溫度一般選在200~329℃,最好不高于馬氏體開始轉變溫度。含碳量是確定預熱溫度的最主要因素,含碳量高,預熱溫度應高一些。影響選擇預熱溫度的其他因素還有材料厚度、填充金屬種類、焊接方法、拘束度等。含碳小于0.1%時可不預熱,也有建議預熱溫度,如預熱400~450℃,但要注意高溫預熱帶來的不利影響。含碳量大于0.2%時,焊接較為困難,除預熱外,需要保持層間溫度。
 
2焊后回火前的溫度
 
     工件焊后不應從焊接溫度直接升溫進行回火處理。因為在焊接過程中奧氏體可能未完全轉變,如焊后立即升溫回火,會出現碳化物沿奧氏體晶界沉淀和奧氏體向珠光體轉變,產生晶粒粗大的組織,嚴重降低韌性。因此回火前應使焊件冷卻,讓焊縫和熱影響區的奧氏體基本分解完了。對于剛度小的構件,可以冷至室溫后再回火。對于大厚度的結構,特別當含碳量較高時,需采用較復雜的工藝:焊后冷至100~150℃,保溫0.5~1.0h,然后加熱至回火溫度。
 
3焊后熱處理
 
     焊后熱處理的目的是降低焊縫和熱影響區硬度,改善其塑性和韌性,同時減少焊接殘余應力。焊后熱處理包括回火和完全退火。只有在為了得到低硬度,如需焊后機加工時,才采用完全退火,退火溫度為830~880℃,保溫2h后爐冷至595℃,然后空冷。高鉻馬氏體不銹鋼一般在在淬火+回火的調質狀態下焊接,焊后經高溫回火處理,使焊接接頭有良好的力學性能。如果在退火狀態下焊接,焊后仍會出現不均勻的馬氏體組織,整個焊件還需經過調質處理,使接頭具有均勻的性能。
 
     回火溫度的選擇應適應工程項目對接接頭力學性能和耐蝕性的要求?;鼗饻囟纫话氵x在650~750℃,至少保溫1h,然后空冷?;鼗饻囟炔粦?,防止再度奧氏體轉變。對高溫使用的焊接結構常采用較高的回火溫度。高溫回火時析出較多的碳化物,對耐 蝕性不利。對于主要用于耐蝕的結構,應進行低溫度的消除應力退火。
 
     馬氏體不銹鋼常見的焊接方法有手工電弧焊、鎢極氬弧焊和co2焊。手要電弧焊是馬氏低不銹鋼焊接中最常用的方法,采用與母材同成分焊條焊接時,焊條藥皮類型該為低氮型,焊前必須經過高達350~400℃的高溫烘烤,以便徹底消除水分,減小擴散氫含量和降低冷裂紋敏感性。焊接時采用短弧焊,以減少氣孔。在焊后不能進行熱處理時,采用奧氏體型電焊條焊接,焊接規范參照奧氏體型電焊條的要求。
     鎢極氬弧焊一般用于薄板焊接,采用直流正極性。鎢極氬弧焊的焊接質量較好,冷裂紋傾向較小,一般薄板不用預熱。
     co2焊的接頭含氫量低,冷裂紋傾向小,可用較低的預熱溫度。
 

 


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