鐵素體不銹鋼管在室溫下,一般都是具有純鐵素體組織,強度不算很高,塑性、韌性良好;若將其加熱到高溫,也有可能會出現少量的奧氏體組織(對含鉻量較低的鋼)或者根本不出現奧氏體組織。所以,在焊接過程的熱循環作用下,有可能出現少量或者根本不出現馬氏體組織。因此,這類鋼經焊接后不會出現強度顯著下降或淬火硬化的問題,即使出現了少許馬氏體組織也可以通過焊后熱處理來解決。可以說,這類鋼焊接接頭的室溫強度不是焊接的主要矛盾;再者,由于其焊接熱膨脹問題遠比奧氏體型鋼輕微,因而其焊接熱裂紋和冷裂紋的問題也不很突出。
通常(chang)說(shuo),鐵(tie)素體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼管不(bu)如奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼管好焊(han)(han),主要是(shi)指在焊(han)(han)接(jie)(jie)過程中(zhong),可(ke)能(neng)導致焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)的塑性、韌性降(jiang)低,即發(fa)生(sheng)脆(cui)化(hua)的問題(ti)。同其(qi)他(ta)品種不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的焊(han)(han)接(jie)(jie)一樣,如何(he)保證鐵(tie)素體(ti)(ti)型不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼管焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)具有(you)相同于母材的耐(nai)腐蝕性,這是(shi)焊(han)(han)接(jie)(jie)的另一個(ge)關鍵(jian)問題(ti);再者(zhe),對于鐵(tie)素體(ti)(ti)型不(bu)銹(xiu)(xiu)耐(nai)熱鋼而言,焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)在高溫下長期服役可(ke)能(neng)出(chu)現的脆(cui)化(hua)問題(ti)也是(shi)必須重視的。
1. 鐵素體不銹鋼管焊接(jie)方(fang)法(fa)
雖然說各種電弧焊方法都可用于鐵素體不銹鋼管的焊接,但焊接能量集中、焊接速度較快的焊接方法,應是鐵素體不銹鋼焊接方法的首選。采用合適的焊接方法來實現焊接線能量控制,達到抑制焊接區的鐵素體晶粒過分長大的目的。
如此(ci)看來,焊(han)接方法應選擇高能量的(de)等離子弧焊(han)和真空電子束(shu)焊(han)等最為合適。同時要(yao)求焊(han)接材(cai)料不(bu)得污染(ran);焊(han)接熔(rong)池(chi)、焊(han)縫背面(mian)都要(yao)進(jin)(jin)行(xing)(xing)有效保(bao)護(hu),防止(zhi)空氣的(de)侵人。除采(cai)用(yong)小的(de)熱(re)輸(shu)入進(jin)(jin)行(xing)(xing)焊(han)接外,焊(han)縫背面(mian)可用(yong)惰(duo)性氣體保(bao)護(hu),并最好采(cai)用(yong)水冷銅墊板,以減少過(guo)熱(re),提高冷卻速度。多層焊(han)時,層間溫度要(yao)控(kong)制在100℃左(zuo)右。
2. 鐵素體不銹(xiu)鋼管焊接材料
鐵素體不銹鋼管焊接材料的選擇,對鐵素體不銹鋼的焊接無疑是非常重要的。其焊接材料既要保證焊接接頭的塑性、韌性,即不發生脆化的問題,又要保證鐵素體型不銹鋼焊接接頭具有相同于母材的耐腐蝕性。
在焊接鐵素體不銹鋼管時,通常可以采用兩種焊接材料。
①. 與母材(cai)相同類型的焊(han)接材(cai)料
如 06Cr12、06Cr13、06Cr13Al等用 06Cr13Nb焊(han)(han)絲(si),06Cr17、06Cr17Ti使用10Cr17(Ti)焊(han)(han)絲(si)。在要求焊(han)(han)縫金屬與(yu)母材(cai)有(you)相同的導電、導磁及力學性能和(he)表(biao)面色澤時(shi),應(ying)使用同材(cai)質的焊(han)(han)接材(cai)料。
②. 采用奧氏體焊接(jie)材料(liao)或鎳(nie)基合(he)金
采用奧氏體(ti)焊(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料或鎳(nie)基合金,實質(zhi)上是異種(zhong)鋼焊(han)(han)接(jie)(jie),可(ke)以提高焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)韌性,免(mian)除焊(han)(han)前預熱和焊(han)(han)后熱處理。由于鐵(tie)素(su)(su)體(ti)焊(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料的(de)熔敷金屬韌性太低,加上添加的(de)Al與Ti等鐵(tie)素(su)(su)體(ti)形成元素(su)(su),難以有效地過渡到熔池中(zhong)去,因此鐵(tie)素(su)(su)體(ti)焊(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料的(de)應用受到一定的(de)限制。
盡管在一些例子中采用同種金屬作焊絲是成功的,但是,最好還是采用低碳的奧氏體不銹鋼作為鐵素體不銹鋼管(guan)焊縫的充填金屬。
鐵(tie)素體(ti)不銹鋼(gang)焊接材(cai)料(liao)的選擇,見表(biao)6-7。