浙江至德鋼業有限公司半奧氏體型沉淀硬化不銹(xiu)鋼的焊接工藝介紹

一、焊接(jie)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(er)、焊接材料(liao)的選(xuan)擇

 1. 選擇(ze)與(yu)母(mu)(mu)材(cai)金屬相同的材(cai)料作為(wei)填(tian)充金屬 目(mu)的使(shi)焊(han)接(jie)接(jie)頭力學(xue)性能(neng)與(yu)母(mu)(mu)材(cai)相當(dang)。到目(mu)前為(wei)止尚未研制出一種與(yu)母(mu)(mu)材(cai)成分相當(dang)的焊(han)條(tiao)，故不(bu)能(neng)進行焊(han)條(tiao)電弧焊(han)。采用鎢極氬弧焊(han)焊(han)接(jie)這類鋼時，焊(han)絲(si)可從母(mu)(mu)材(cai)中截(jie)取，或者(zhe)熔煉出與(yu)純母(mu)(mu)材(cai)成分相當(dang)的棒狀焊(han)絲(si)。為(wei)了能(neng)使(shi)焊(han)接(jie)接(jie)頭力學(xue)性能(neng)與(yu)母(mu)(mu)材(cai)等效，焊(han)后還需進行下列整體復合熱處(chu)理(li)：

  a. 焊后調(diao)質處理

     在746℃保溫3h后(hou)空冷，析出(chu)鉻的碳化物(wu)，使固溶合金元素下(xia)降，相變溫度點(dian)（Ms）上升，為奧氏體轉(zhuan)變為馬氏體創(chuang)造條件。

  b. 低溫退火(huo)

    在930℃保溫(wen)1h后水冷(leng)，進一(yi)步從(cong)固溶體中析出(chu)Cr23C6等碳(tan)化物(wu)，使合(he)金元素有效含量大(da)大(da)降低，可使殘(can)余奧氏(shi)體的(de)相變溫(wen)度提高(gao)155～166℃。

  c. 冰冷處理

    在(zai)低溫退火后立即(ji)進行冰冷處(chu)理，使其在(zai)-73℃保持3h以上(shang)，然后自(zi)然升至室(shi)溫，使母(mu)材中的奧(ao)氏(shi)體全(quan)部轉變為(wei)馬氏(shi)體，在(zai)焊縫(feng)中僅殘留少量的奧(ao)氏(shi)體，其他全(quan)部轉為(wei)馬氏(shi)體組織(zhi)。

  d. 時效(xiao)硬化處理

    其處(chu)理溫(wen)度(du)和(he)時(shi)(shi)間(jian)對焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)的組織和(he)性能影響較(jiao)大。當回火(huo)時(shi)(shi)間(jian)相(xiang)同，而(er)回火(huo)溫(wen)度(du)從350℃增(zeng)(zeng)至600℃時(shi)(shi)，焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)中殘(can)余奧氏(shi)體(ti)減(jian)(jian)少(shao)，回火(huo)馬氏(shi)體(ti)增(zeng)(zeng)多(duo)，組織變(bian)得(de)細(xi)小而(er)球化(hua)，析出碳(tan)化(hua)物增(zeng)(zeng)多(duo)。同樣在(zai)回火(huo)溫(wen)度(du)不(bu)變(bian)時(shi)(shi)，回火(huo)時(shi)(shi)間(jian)短，則焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)性能不(bu)利；反(fan)之(zhi)，回火(huo)時(shi)(shi)間(jian)的延長，殘(can)余奧氏(shi)體(ti)相(xiang)減(jian)(jian)少(shao)，逐漸形成馬氏(shi)體(ti)且細(xi)小而(er)密布，析出碳(tan)化(hua)物也增(zeng)(zeng)多(duo)，對焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)強(qiang)化(hua)效果明(ming)顯提(ti)高。

  整體復合熱處理(li)工(gong)藝較為復雜，但是能使焊接(jie)接(jie)頭基本達到(dao)與母材金屬等強度(du)。

 2. 選擇與母(mu)材(cai)成分不(bu)同的異(yi)種焊接材(cai)料 用于不(bu)要求(qiu)等(deng)強(qiang)度或等(deng)耐蝕性的焊接接頭。焊接方法(fa)有焊條電(dian)弧焊和(he)鎢極氬弧焊。

  焊(han)條(tiao)電弧焊(han)時，可選用E308、E308L、E309、E310和E316等型號的不銹鋼焊(han)條(tiao)。

  鎢極氬弧焊時，可選用 H06Cr21Ni10、H03Cr19Ni12Mo2、H03Cr24Ni13 或H12Cr26Ni21 等牌號的不銹鋼焊絲(si)。

  使用(yong)上述焊接方法焊接時，焊前不要預熱，焊后(hou)不需要進行一系(xi)列(lie)的(de)熱處理，就能獲得(de)優質的(de)焊接接頭。