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(te)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

 1. 選擇與(yu)(yu)(yu)母材(cai)金屬(shu)相(xiang)同的材(cai)料作(zuo)為(wei)(wei)填充金屬(shu) 目(mu)的使(shi)焊(han)(han)接接頭(tou)力(li)學性(xing)能(neng)與(yu)(yu)(yu)母材(cai)相(xiang)當。到目(mu)前為(wei)(wei)止尚(shang)未研制出一(yi)種與(yu)(yu)(yu)母材(cai)成分相(xiang)當的焊(han)(han)條(tiao)，故不能(neng)進行焊(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)。采用鎢(wu)極(ji)氬弧焊(han)(han)焊(han)(han)接這類(lei)鋼時，焊(han)(han)絲(si)可(ke)從母材(cai)中截取，或者熔煉出與(yu)(yu)(yu)純母材(cai)成分相(xiang)當的棒狀焊(han)(han)絲(si)。為(wei)(wei)了能(neng)使(shi)焊(han)(han)接接頭(tou)力(li)學性(xing)能(neng)與(yu)(yu)(yu)母材(cai)等效，焊(han)(han)后還需進行下(xia)列整體(ti)復合熱(re)處理：

  a. 焊后調質(zhi)處理(li)

     在746℃保溫(wen)3h后空(kong)冷(leng)，析出鉻的碳化物，使固溶合金元(yuan)素下(xia)降，相變溫(wen)度(du)點（Ms）上升(sheng)，為奧氏體轉變為馬氏體創造條(tiao)件。

  b. 低溫退火

    在(zai)930℃保(bao)溫1h后水冷(leng)，進(jin)一步從固溶體中析出(chu)Cr23C6等碳(tan)化物，使合金元素有效含量大(da)大(da)降低(di)，可使殘余奧氏體的(de)相變溫度提高155～166℃。

  c. 冰冷處(chu)理

    在(zai)低(di)溫(wen)退火后立即進行冰冷(leng)處理，使(shi)其(qi)(qi)在(zai)-73℃保持3h以上，然后自然升至(zhi)室溫(wen)，使(shi)母材中的奧氏(shi)體(ti)全部轉變為(wei)(wei)馬(ma)氏(shi)體(ti)，在(zai)焊縫中僅殘(can)留少量的奧氏(shi)體(ti)，其(qi)(qi)他全部轉為(wei)(wei)馬(ma)氏(shi)體(ti)組織。

  d. 時效硬化處理(li)

    其(qi)處理溫(wen)(wen)度和時(shi)間(jian)對焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)組(zu)織(zhi)(zhi)和性能影響較大。當回(hui)火(huo)時(shi)間(jian)相同，而回(hui)火(huo)溫(wen)(wen)度從(cong)350℃增至600℃時(shi)，焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)中(zhong)殘余奧氏體減少(shao)(shao)，回(hui)火(huo)馬(ma)氏體增多(duo)，組(zu)織(zhi)(zhi)變得細(xi)小而球化，析(xi)出碳化物增多(duo)。同樣在回(hui)火(huo)溫(wen)(wen)度不(bu)變時(shi)，回(hui)火(huo)時(shi)間(jian)短，則焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)性能不(bu)利；反之，回(hui)火(huo)時(shi)間(jian)的(de)延長，殘余奧氏體相減少(shao)(shao)，逐漸形成馬(ma)氏體且細(xi)小而密(mi)布，析(xi)出碳化物也增多(duo)，對焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)強化效果明顯提(ti)高。

  整體(ti)復(fu)合熱處理(li)工藝較為復(fu)雜，但(dan)是能使焊(han)接(jie)接(jie)頭基本(ben)達到與母材(cai)金屬等強度(du)。

 2. 選擇與母材成(cheng)分不同的異種焊接材料 用于不要求等強度(du)或等耐(nai)蝕性的焊接接頭(tou)。焊接方(fang)法(fa)有焊條電弧(hu)焊和鎢極(ji)氬弧(hu)焊。

  焊(han)條(tiao)電(dian)弧(hu)焊(han)時，可選用E308、E308L、E309、E310和E316等型號的(de)不銹鋼(gang)焊(han)條(tiao)。

  鎢(wu)極氬弧焊時，可選用 H06Cr21Ni10、H03Cr19Ni12Mo2、H03Cr24Ni13 或H12Cr26Ni21 等(deng)牌號的(de)不(bu)銹鋼焊絲(si)。

  使用上述焊(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)法焊(han)(han)接(jie)(jie)時，焊(han)(han)前不(bu)要(yao)預熱，焊(han)(han)后不(bu)需要(yao)進行(xing)一系列的熱處理，就(jiu)能獲得(de)優質的焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭。