浙江至德鋼業有限公司半奧氏體型沉淀硬化不銹鋼的焊接工藝介紹

一(yi)、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(bu)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、焊接材料的選擇(ze)

 1. 選擇與(yu)(yu)母材(cai)金屬相同(tong)的材(cai)料作(zuo)為填充金屬 目(mu)的使(shi)焊(han)接接頭力學性能(neng)(neng)與(yu)(yu)母材(cai)相當。到目(mu)前為止尚未研制出(chu)一種與(yu)(yu)母材(cai)成分相當的焊(han)條，故不(bu)能(neng)(neng)進行焊(han)條電弧(hu)焊(han)。采用鎢極氬弧(hu)焊(han)焊(han)接這類(lei)鋼(gang)時，焊(han)絲可從母材(cai)中截取，或(huo)者熔(rong)煉出(chu)與(yu)(yu)純母材(cai)成分相當的棒狀焊(han)絲。為了能(neng)(neng)使(shi)焊(han)接接頭力學性能(neng)(neng)與(yu)(yu)母材(cai)等效，焊(han)后還需進行下列(lie)整(zheng)體復合熱處理：

  a. 焊后調質處理

     在746℃保(bao)溫3h后空(kong)冷，析出(chu)鉻的碳化物，使固溶合金元素下(xia)降(jiang)，相變(bian)溫度點（Ms）上升，為(wei)奧氏體轉變(bian)為(wei)馬(ma)氏體創造條(tiao)件。

  b. 低溫退火

    在930℃保溫1h后水(shui)冷(leng)，進(jin)一步從固溶體中析出Cr23C6等碳(tan)化物，使(shi)合金元素(su)有效含量大大降低，可使(shi)殘余奧氏體的相變(bian)溫度提(ti)高155～166℃。

  c. 冰冷處理

    在低(di)溫(wen)(wen)退火后(hou)立即進行冰冷處(chu)理(li)，使(shi)其(qi)在-73℃保持3h以上(shang)，然后(hou)自然升至(zhi)室溫(wen)(wen)，使(shi)母材中的奧(ao)氏體(ti)全(quan)部(bu)轉變(bian)為馬氏體(ti)，在焊縫(feng)中僅殘留(liu)少量的奧(ao)氏體(ti)，其(qi)他全(quan)部(bu)轉為馬氏體(ti)組織。

  d. 時效(xiao)硬化處理

    其處理(li)溫度(du)和時(shi)間對(dui)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)的(de)組(zu)織(zhi)和性(xing)能影響(xiang)較(jiao)大。當回火(huo)(huo)時(shi)間相同，而回火(huo)(huo)溫度(du)從350℃增至600℃時(shi)，焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)中殘余奧氏(shi)(shi)體(ti)減(jian)少，回火(huo)(huo)馬氏(shi)(shi)體(ti)增多(duo)，組(zu)織(zhi)變(bian)得細小而球化(hua)，析(xi)出碳(tan)化(hua)物增多(duo)。同樣在回火(huo)(huo)溫度(du)不變(bian)時(shi)，回火(huo)(huo)時(shi)間短，則(ze)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)性(xing)能不利；反(fan)之(zhi)，回火(huo)(huo)時(shi)間的(de)延長，殘余奧氏(shi)(shi)體(ti)相減(jian)少，逐漸形成馬氏(shi)(shi)體(ti)且細小而密布，析(xi)出碳(tan)化(hua)物也(ye)增多(duo)，對(dui)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)強化(hua)效果明顯(xian)提高。

  整體(ti)復(fu)合熱處(chu)理工藝較為(wei)復(fu)雜，但是能(neng)使焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)基本(ben)達到與(yu)母材金屬等強度(du)。

 2. 選(xuan)擇與母(mu)材(cai)成分不同的異種(zhong)焊(han)接(jie)(jie)(jie)材(cai)料(liao) 用于(yu)不要求等強度或等耐蝕性的焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭。焊(han)接(jie)(jie)(jie)方法(fa)有焊(han)條電弧焊(han)和鎢極氬(ya)弧焊(han)。

  焊(han)條(tiao)電(dian)弧焊(han)時，可選用E308、E308L、E309、E310和E316等型(xing)號的(de)不(bu)銹鋼焊(han)條(tiao)。

  鎢(wu)極(ji)氬(ya)弧焊時，可選用 H06Cr21Ni10、H03Cr19Ni12Mo2、H03Cr24Ni13 或H12Cr26Ni21 等(deng)牌號的不(bu)銹鋼(gang)焊絲(si)。

  使(shi)用上(shang)述(shu)焊接(jie)方法(fa)焊接(jie)時，焊前(qian)不要預(yu)熱，焊后不需要進(jin)行一系列的熱處理，就(jiu)能獲得優質的焊接(jie)接(jie)頭。