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主流不銹鋼的焊接性能問題介紹

來源:頂亮金屬 | 發布日期:2022-08-10 | 瀏覽:0

不銹鋼在焊接加工時,其焊接性能對加工效果的影響非常大,鐵素體、馬氏體和奧氏體不銹鋼作為主流的三種不銹鋼類型,它們的焊接性能問題具有很大代表性,下面就來詳細說下這三種不銹鋼的焊接性能問題。

不銹鋼焊接加工

不銹鋼焊接加工

鐵素體不銹鋼在焊接加工時存在的問題主要是熱脆。而形成熱脆的原因主要有兩個方面,一方面是鐵素體不銹鋼從熔融到室溫不生成相變,不能通過相變來使得晶粒細化,所以在焊接時非常容易導致焊口與熱影響區晶粒產生不可逆轉的粗化;另個方面是高鉻鐵素體組織在700℃至室溫區間會形成σ相與475℃的脆性反應。解決問題是采用添加鈦和鈮的方法,抑制組織中的晶粒長大。使用焊后退火再快冷的工藝,來解決掉熱脆問題。

奧氏體不銹鋼的焊接性能比鐵素體不銹鋼更好,焊縫與焊接熱影響區不會形成硬脆組織,但會形成熱裂紋。常見的裂紋形式有焊縫橫向、縱向裂紋與熱影響區裂紋三種。奧氏體不銹鋼的膨脹系數較大、導熱率較小,在焊接之后的降溫過程中焊接區肯定會形成比較大的拉應力,這是產生各種熱裂紋的內在因素。

焊縫裂紋的成因是焊縫與熔接區的磷、硫夾雜與低融點相的偏聚。而碳化鉻的大量析出,晶粒過分長大是熱影響區抗晶間腐蝕性能快速降低與形成熱裂紋的原因。因此焊接用不銹鋼絲應嚴格控制磷、硫、硼等有害元素含量,同時還要適當調整組織成分,用18-8不銹鋼舉例,該不銹鋼中鉻鎳比低于1.61時,就容易形成熱裂紋,當鉻鎳比達到2.3-3.2時,就能夠顯著避免熱裂紋的生成??刂沏t鎳比本質上是確保焊縫中存在一定量的鐵素體,由于鐵素體組織可以溶解更多的磷、硫等微量元素,降低其在晶界的偏聚,同時鐵素體組織把晶界上的低融點相分隔開來,防止有害夾雜與低熔點呈現為連續網狀分布,防止熱裂紋的擴展。少量鐵素體組織還會具備抑制奧氏體晶粒長大的作用,奧氏體不銹鋼焊絲中通常會有3-8%的δ鐵素體。為解決晶間腐蝕問題,焊絲通常會選擇低碳或超低碳不銹鋼。

馬氏體不銹鋼在焊接時容易形成硬脆的馬氏體組織、焊縫的殘余應力很高、冷卻低于200℃時非常容易形成裂紋。為防止冷裂紋的產生,在焊接前就要把焊絲充分烘干,并對焊接母材做好預熱。為防止焊縫硬度大于母材,去除殘余應力,在焊后要迅速做好退火處理。

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