熔化焊的各種方法均可用來焊接鉻系馬氏(shi)體不銹鋼,但最常用的方法是手工焊條電弧焊和鎢極氬弧焊。當采用手工焊條電弧焊時應盡可能采用低氫、超低氫焊條,焊前焊條要經過300~350℃的高溫烘烤以減少擴散氫的含量,降低冷裂紋的敏感性。鎢極氬弧焊(TIC)主要使用于薄壁構件和管道焊件,以及重要部件的打底焊。TIG焊的特點是焊接質量高,焊縫成型美觀,可單面焊雙面成型,保證鋼管內焊縫的成型質量。焊接時為防止背面氧化,打底焊通常采取氬氣背面保護的措施。Ar+CO2或Ar+O2的富氬混合氣體保護熔化極焊也常用于焊接馬氏體不銹鋼,具有焊接效率高、焊縫質量較好以及焊縫金屬具有較高抗氫致(冷)裂紋的特點。表6-6是已標準化的Cr13型馬氏體及低碳鉻-鎳-鉬系馬氏體不銹鋼常用焊材和焊接方法。
鉻(ge)系(xi)馬氏(shi)體(ti)不銹鋼,因焊(han)(han)(han)(han)接性(xing)較(jiao)差(cha),采(cai)(cai)(cai)用(yong)與母材成分(fen)相同的焊(han)(han)(han)(han)材時,通常均應采(cai)(cai)(cai)取焊(han)(han)(han)(han)前預熱,焊(han)(han)(han)(han)后(hou)熱處理。但當焊(han)(han)(han)(han)件的拘束度大,且難以(yi)(yi)進行預熱和焊(han)(han)(han)(han)后(hou)熱處理時,也可以(yi)(yi)采(cai)(cai)(cai)用(yong)奧氏(shi)體(ti)型(xing)焊(han)(han)(han)(han)接材料(liao)(見(jian)表6-3),以(yi)(yi)提高(gao)焊(han)(han)(han)(han)接接頭的塑性(xing)和韌性(xing),防止(zhi)裂紋的發生。
但奧(ao)氏(shi)體或以奧(ao)氏(shi)體為主的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)縫金屬強度(du)要(yao)低(di)于(yu)馬氏(shi)體母材,而且由于(yu)焊(han)(han)(han)縫金屬的(de)(de)(de)化學成分(fen)和(he)顯微組織與母材差別較大,焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)殘(can)余應力(li)較大,對于(yu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)使(shi)用性能會產(chan)生不利影(ying)響(xiang),特別是(shi)對接(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)疲勞蠕變性能和(he)應力(li)腐(fu)蝕(shi)破裂不利。因此,采用奧(ao)氏(shi)體焊(han)(han)(han)材時,應根據使(shi)用條件嚴(yan)格(ge)選(xuan)擇,并要(yao)求進(jin)行工藝評定。有時還可(ke)采用鎳(nie)基合金焊(han)(han)(han)材,使(shi)焊(han)(han)(han)縫的(de)(de)(de)膨脹(zhang)系數與母材接(jie)(jie)近,盡(jin)量降低(di)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)殘(can)余應力(li)和(he)高溫熱應力(li)。
由于馬氏(shi)體不銹鋼焊接性較差,焊接馬氏體不銹鋼時,不論用手工電弧焊、藥芯焊絲半自動焊接或自動焊,還是用氣體保護焊(TIG或MIG)、自動埋弧焊,都必須預熱,保持層間溫度,并進行焊后處理。預熱溫度一般為200~300℃.雖然馬氏體轉變溫度甚高,但并不推薦采用高于300℃的預熱與層間溫度。鋼中的含碳量仍然是一個主要因素,由它來選擇預熱溫度,當然還與工件厚度有關。
一旦要采取焊后熱處理措施,必須全面考慮冶金因素的利弊。
藥芯焊絲與埋弧(hu)焊、體保護(hu)焊(包括(kuo)熔(rong)化(hua)極與非(fei)熔(rong)化(hua)極)焊絲的熔(rong)敷金(jin)屬、化(hua)學成分與手工電弧(hu)焊條(tiao)僅在硅、銅(tong)、錳含量上有些區別,其(qi)他(ta)基本(ben)一樣(yang)。
馬氏體(ti)不銹鋼(gang)焊(han)后(hou)熱(re)處理的(de)作用有(you)兩(liang)點:一是(shi)(shi)通過(guo)退火(huo)(huo)降(jiang)低(di)焊(han)縫金屬與熱(re)影響區的(de)硬度,以改善(shan)韌性(xing);二是(shi)(shi)降(jiang)低(di)焊(han)接殘余(yu)應(ying)力(li)。通常(chang)對這類(lei)鋼(gang)的(de)焊(han)后(hou)熱(re)處理采用亞臨(lin)界(jie)退火(huo)(huo)及完(wan)全(quan)退火(huo)(huo)。完(wan)全(quan)退火(huo)(huo)適用于把多(duo)相組成的(de)熱(re)影響區轉化(hua)為含鐵素體(ti)的(de)組織。完(wan)全(quan)退火(huo)(huo)需有(you)適當的(de)過(guo)程控制,只有(you)在要求取得最為軟(ruan)化(hua)的(de)條(tiao)件(jian)下才采用,因為它有(you)形成粗大(da)碳(tan)化(hua)物的(de)副作用。
電阻點焊(han)、閃光(guang)焊(han)、電子(zi)束焊(han)以及(ji)高頻電阻焊(han)皆可(ke)用于(yu)馬氏(shi)體不銹鋼的焊(han)接(jie),注意事項同上面(mian)電弧焊(han)中所(suo)述(shu)相(xiang)同。