022Cr12鐵素體不(bu)銹(xiu)鋼是20世紀80年代開發的新鋼號,它的耐大氣腐蝕及耐磨性都很優良,強度與塑韌性可與常用耐候鋼媲美,是一種經濟型不銹鋼(gang)。如果鋼材或焊材的化學成分與組織控制不嚴,或者焊接輸入較大,將容易造成焊接熱影響區的晶粒嚴重長大,從而使焊接熱影響區塑韌性及耐蝕性下降。為此,從焊接性上綜合考慮,要嚴格控制碳含量的下限,適當提高鎳含量;選用較小的焊接熱輸入,就能使焊接熱影區晶粒細化,就能保證焊接熱影響區在0℃、常溫和-40℃都具有良好的塑韌性能。經過多次焊接工藝試驗,選用熔化極混合氣體(保護氣體:97%Ar+3%O2)保護焊進行焊接,焊縫沒有出現裂紋,焊縫表面成形美觀,完全滿足產品需求。
這種(zhong)鋼(gang)的焊接構件在歐洲、南美等國已(yi)(yi)經大量在鐵(tie)(tie)路(lu)(lu)貨車上(shang)應用(yong),同樣這種(zhong)鋼(gang)的焊接構件在我(wo)國大秦(qin)鐵(tie)(tie)路(lu)(lu)運煤(mei)敞車上(shang)已(yi)(yi)批量使用(yong),有很廣闊的使用(yong)前途。
為了提(ti)高焊(han)接(jie)熱影響區的綜合(he)力學(xue)性(xing)能(neng),特(te)別(bie)是塑、韌(ren)性(xing),在022Cr12型鐵素體不銹(xiu)(xiu)鋼的基(ji)礎(chu)上,通過進一(yi)步降低(di)C、Cr含量(liang)、提(ti)高Ni含量(liang)、添(tian)加(jia)少(shao)量(liang)Cu,開發出了Cr11型超(chao)級馬氏(shi)體不銹(xiu)(xiu)鋼,其(qi)化學(xue)成(cheng)分(fen)和(he)焊(han)縫力學(xue)性(xing)能(neng)見表4-58和(he)4-59。這(zhe)類(lei)鋼無論(lun)在母材還是在焊(han)接(jie)熱影區的組(zu)織全部為超(chao)低(di)碳軟(ruan)馬氏(shi)體,它(ta)具(ju)有較高的強(qiang)度(du)和(he)韌(ren)性(xing),同時(shi)還具(ju)有良好的耐蝕性(xing)。
焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工(gong)藝對(dui)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)性能具有重要影響,為(wei)了保證焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)綜合(he)性能,特(te)別是低溫沖擊(ji)性能,提高焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)效(xiao)率,國內外(wai)普遍采用熔(rong)化極氣體(ti)保護焊(han)(han)(han)(han),但(dan)對(dui)于像(xiang)車(che)輛(liang)這(zhe)樣承受(shou)動載的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)結(jie)構,接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)疲勞強度非常(chang)(chang)關鍵。為(wei)了提高焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)疲勞強度,Lars-Erik Stridh 試驗研究了Cr11型(xing)超級馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼的(de)激光(guang)-電弧(hu)復合(he)熱(re)(re)源(yuan)(yuan)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工(gong)藝。試驗結(jie)果表明,激光(guang)-電弧(hu)復合(he)熱(re)(re)源(yuan)(yuan)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工(gong)藝與MIG/MAG比較,焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)速度由12~15mm/s提高到55~60mm/s,焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱(re)(re)輸入(ru)可以控(kong)制在0.25kJ/mm,焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)變形非常(chang)(chang)小,激光(guang)-電弧(hu)復合(he)熱(re)(re)源(yuan)(yuan)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工(gong)藝使焊(han)(han)(han)(han)縫的(de)金屬的(de)余高有效(xiao)控(kong)制,焊(han)(han)(han)(han)縫到母材(cai)的(de)過渡非常(chang)(chang)平滑(hua),如圖4-23所示。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)疲勞壽(shou)命與MIG/MAG焊(han)(han)(han)(han)相比提高100%。目前已(yi)經開始將激光(guang)-電弧(hu)復合(he)熱(re)(re)源(yuan)(yuan)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工(gong)藝應(ying)用于貨運汽車(che)、鐵路(lu)車(che)輛(liang)底架的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)和油氣輸送管網(wang)上的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)。