《铁素体不锈钢的焊接》由会员分享，可在线阅读，更多相关《铁素体不锈钢的焊接（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1,4.3铁素体不锈钢的焊接,2,4.3.1铁素体不锈钢焊接性分析,一、铁素体不锈钢的类型 （1）普通铁素体钢 按其含铬量分为： 低Cr钢（铬=12%14%）如00Cr12、0Cr13、 0Cr13Al等； 中Cr钢（铬=16%18%）如0Cr17Ti、1Cr17Mo 等； 低Cr钢和中Cr钢中只有碳含量低时才是铁素体组织 高Cr钢（铬=25%30%）如1Cr25Ti、1Cr28等。 （2）高纯度铁素体钢 钢中C+N含量限制很严 C+N0.035%0.045%，如00Cr18Mo2等 C+N0.03%，如00Cr18MoTi等； C+N0.01%0.015%，如000Cr18MoTi、000C
2、r26Mo1、000Cr30Mo等。,3,二、焊接性分析 由于铁素体的线膨胀系数比奥氏体小，其焊接热裂纹和冷裂纹 的问题并不突出。 1、焊接接头的晶间腐蚀 (1)C=0.05%0.1%的普通铁素体铬钢发生腐蚀的条件和奥 氏体铬-镍钢稍有不同。从900以上快速冷却，铁素体不锈钢 对腐蚀很明感，但经过650800 的回火后，又可恢复其耐 蚀性。所以焊接接头产生晶间腐蚀的位置是紧挨焊缝的高温 区。,4,(2)普通纯铁素体不锈钢焊接接头的晶间腐蚀符合贫铬理论。由 于碳、氮在铁素体中的扩散速度比在奥氏体快的多，在焊后冷 却过程中，晶界上沉淀出碳化物和氮化物。但铬的扩散速度比 碳和氮的慢，导致在晶界上出现
3、贫铬区。在腐蚀介质的作用 下出现晶间腐蚀。 由于铬在铁素体中的扩散比在奥氏体中快，所以克服焊缝高 温区的贫铬带的措施为：在650800 短时间保温，使过 饱和的碳和氮完全析出，而铬又来得及补充贫铬区；在 600较长时间保温或焊接接头自900以上缓慢冷却，使碳、 氮化物充分析出，达到或接近刚才退火状态下固溶的碳和氮含 量的平衡时，仍能保持其耐蚀性。,5,(3)超高纯度高铬铁素体不锈钢主要化学成分有Cr、Mo和C、 N。其中C+N总含量不等，都存在一个晶间腐蚀的敏化临界温度 区间，即超过或低于此区域不会产生晶间腐蚀。同时还有一个 临界敏化时间区，即在这个区时间之前的一段时间，即使在敏 化温度也不会
4、产生晶间腐蚀。因此超高纯度铁素体不锈钢必须 满足既在敏化临界温度区，又在临界敏化时间内才有可能产生 晶间腐蚀。 无论普通纯度铁素体型不锈钢还是超高纯度铁素体型不锈钢焊 接接头的晶间腐蚀倾向都与其合金元素的含量有关。随着钢中 碳和氮的总含量降低，晶间腐蚀倾向减小。,6,2、焊接接头的脆化 （1）高温脆性 铁素体不锈钢焊接接头加热至9501000以上后急冷至室 温，焊接热影响区的塑性和韧性显著降低，称为“高温脆 性”。碳、氮的含量越高，焊接热影响区脆化程度就越严重。 焊接接头冷却速度越快，其韧性下降值越多；如果空冷，则对 塑性影响不大。这是由于快速冷却过程中，基体位错上析出细 小分散的碳、氮化物，
5、阻碍位错运动，此时强度提高而塑性明 显下降。因此降低C、N含量，对提高焊缝质量是有利的。另 外，出现高温脆性的焊接接头，若重新加热至750850，可 以恢复其塑性。,7,（2）相脆化 相的形成与焊缝金属中的化学成分、组织、加热温度、保温时间以及预先冷变形等因素有关。增大产生相倾向的元素主要有铝、硅、钛、和铌（Nb）等。 （3）475脆化 铬含量在15%以上的普通纯度铁素体不锈钢在400 500长期加热后即可出现475脆性。475脆化可 通过焊后热处理消除。,8,1、焊接方法 普通纯度铁素体钢的焊接方法通常可采用焊条电弧焊、药芯 焊丝电弧焊、熔化极气体保护焊、钨极氩弧焊和埋弧焊。无论 采用何种焊
6、接方法都应以焊接热输入为目的，以抑制焊接区的 铁素体晶粒过分长大。工艺上可采用多层多道快速焊，强制冷 却焊缝的方法。 超高纯度铁素体刚的焊接方法有氩弧、等离子弧焊和真空电 子束焊。,4.3.2铁素体不锈钢的焊接工艺特点,9,2、焊接材料的选择,10,3、低温预热及焊后热处理 预热可以焊接接头在富有韧性的条件下焊接，能有效地防止裂纹的产生。但是，焊接热循环又会使焊接接头近缝区的晶粒急剧长大，从而引起脆化。因此预热温度要选择适当，一般控制在100200。 高Cr铁素体钢在焊后750850 进行退火处理，能够避免贫铬现象的出现，以恢复其耐蚀性；同时也可以改善焊接接头的塑性。退火后应快冷，以防止475 脆性产生。,
