奥氏体不锈钢焊接材料(如309系)来焊接马氏体不锈钢

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奥氏体不锈钢焊接

奥氏体不锈钢焊接

奥氏体不锈钢通常在常温下的组织为纯奥氏体,也有一些为奥氏体+少量铁素体。奥氏体不锈钢具有优良的焊接性能,但由于其特殊的成分和组织,相对于普碳钢,其焊接又有很多不同之处,本文就奥氏体不锈钢的焊接进行分析。

一、奥氏体不锈钢的焊接特点

奥氏体不锈钢是石油化工生产中应用最为广泛的金属材料之一,其焊接性能良好,但在焊接过程中也容易产生不少问题,主要表现为以下几种:

晶间腐蚀

奥氏体不锈钢焊接件容易在焊接接头处发生晶间腐蚀,根据贫铬理论,其原因是焊接时焊缝和热影响区在加热到450~850℃温度范围停留一定时间的接头部位,在晶界处析出高铬碳化物(Cr23C6),引起晶粒表层含铬量降低,形成贫铬区,在腐蚀介质的作用下,晶粒表层的贫铬区受到腐蚀而形成晶间腐蚀。这时被腐蚀的焊接接头表面无明显变化,受力时则会沿晶界断裂,几乎完全失去强度。

为防止和减少焊接接头处的晶间腐蚀,一般采取的防止措施有:(1)采用低碳或超低碳的焊材,如A002等,或采用含钛、铌等稳定化元素的焊条,如A137、A132等;(2)由焊丝或焊条向焊缝熔入一定量的铁素体形成元素,使焊缝金属成为奥氏体+铁素体的双相组织(铁素体一般控制4-12%);(3)减少焊接熔池过热,选用较小的焊接电流和较快的焊接速度,加快冷却速度;(4)对耐晶间腐蚀性能要求很高的焊件进行焊后稳定化退火处理。

焊接热裂纹

热裂纹产生的主要原因是焊缝中的树枝晶方向性强,有利于S、P等元素的低熔点共晶产物的形成和聚集。另外,此类钢的导热系数小(约为低碳钢的1/3),线胀系数大(比低碳钢大50%),所以焊接应力也大,加剧了热裂纹的产生。其防止的办法是:

309不锈钢

309不锈钢

由于不锈钢已具备建筑材料所要求的许多理想性能,它在金属中可以说是独一无二的,而其发展仍在继续。 为使不锈钢在传统的应用中性能更好,一直在改进现有的类型,而且,为了满足高级建筑应用的严格要求,正在 开发新的不锈钢。由于生产效率不断提高,质量不断改进,不锈钢已成为建筑师们选择的最具有成本效益的材料 之一。不锈钢集性能、外观和使用特性于一身,所以不锈钢仍将是世界上最佳的建筑材料之一。中国不锈钢营销 整合了不锈钢及不锈钢供应链信息的服务平台,通过设立不锈钢行业资讯、行业观察、企业管理、不锈钢设计、 不锈钢论坛、设备材料、展会信息、不锈钢知识、人才招聘等各种栏目,通过最新信息、资料库、数据库、分析 预测、交流平台等为会员单位和世界各国用户,提供中国不锈钢业以的信息和咨询服务;为不锈钢业和相关产业 提供贸易信息,寻找商业机会;传播不锈钢文化和家居生活艺术,提供不锈钢消费知识。
3、奥氏体 -铁素体双相不锈钢:兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点,并具有超塑性。奥氏体和铁素体组织 各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。
不锈钢不会产生腐蚀、点蚀、锈蚀或磨损。不锈钢还是建筑用金属材料中强度最高的材料之一。由于不锈钢 具有良好的耐腐蚀性,所以它能使结构部件永久地保持工程设计的完整性。含铬不锈钢还集机械强度和高延伸性 于一身,易于部件的加工制造,可满足建筑师和结构设计人员的需要。

奥氏体不锈钢焊接时易形成晶间腐蚀的温度

奥氏体不锈钢焊接时易形成晶间腐蚀的温度

一、奥氏体不锈钢的特性

奥氏体不锈钢是一种在普通热处理状态下含有奥氏体组织(约为50-70)的不锈钢。其具有良好的耐腐蚀性能和机械性能,广泛应用于化工、食品加工、医药等领域。

二、奥氏体不锈钢的焊接

1. 焊接方法

奥氏体不锈钢的焊接常用的方法有氩弧焊、氩弧钨焊、电渣焊等。这些焊接方法能够有效地将不锈钢焊接在一起,保持其耐腐蚀性能。

2. 焊接温度和温度控制

在焊接过程中,温度是一个关键因素。奥氏体不锈钢焊接时易形成晶间腐蚀的温度范围在700°C至850°C之间。在这一温度范围内,不锈钢的晶粒会发生晶间腐蚀,降低了其耐腐蚀性能。

三、晶间腐蚀的危害

晶间腐蚀是一种在不锈钢中晶粒边界处发生的腐蚀现象,使得不锈钢的耐腐蚀性能大大降低。一旦发生晶间腐蚀,不锈钢的使用寿命将大大缩短,甚至可能导致设备的损坏。

四、控制晶间腐蚀的方法

1. 控制焊接温度

在焊接过程中,控制好焊接温度是非常关键的。避免超过700°C至

850°C的温度范围,可以有效地降低不锈钢发生晶间腐蚀的可能性。

2. 选用合适的焊接材料

合适的焊接材料对于控制晶间腐蚀也至关重要。选择合适的焊接材料,可以提高不锈钢的抗腐蚀性能,减少晶间腐蚀的发生。

3. 精确控制焊接工艺

精确控制焊接工艺,包括焊接速度、焊接电流、焊接时间等参数,可

以有效地降低晶间腐蚀的风险,确保焊接后的不锈钢保持良好的耐腐

蚀性能。

五、结论

奥氏体不锈钢在焊接时易形成晶间腐蚀,严重影响其耐腐蚀性能。为

了控制晶间腐蚀的发生,需要在焊接过程中控制好焊接温度、选用合

适的焊接材料,并且精确控制焊接工艺。只有这样,才能确保焊接后

1Cr13(马氏体)不锈钢的焊接工艺

1Cr13(马氏体)不锈钢的焊接工艺

1Cr13(马氏体)不锈钢的焊接工艺

摘要:1Cr13不锈钢焊接工艺性能较差,冷却时易在焊缝和不完全熔化区、过热区产生裂纹,本文给出1Cr13不锈钢焊材的特点,

详细阐述1Cr13不锈钢焊接工艺,包括焊材的选择,焊接电流焊接速度等焊接重要参数,及对焊接中遇到的问题的给出理论的分析并进行施焊实例对存在问题的给出对策。

一、前言

1Cr13不锈钢在温度30℃以下时的弱腐蚀介质中,即在大气、蒸气、淡水中,具有良好的耐腐蚀性能,且价格便宜,因而该类不锈钢在机械制造中得到广泛地应用。

1Cr13不锈钢的焊接工艺性能较差,其主要是淬硬倾向大和过热倾向大,金属组织的塑性和韧性也有差别,冷却时易在焊缝和不完全熔化区、过热区产生裂纹,并在热影响区产生粗大的马氏体组织。从提高焊缝的塑性这点出发,希望得到缓慢的冷却焊缝。

二、1Cr13不锈钢焊接的特点

由于1Cr13不锈钢的塑性和韧性都差,冷却时易在焊缝上和热影响产生裂纹,因此需要缓慢地冷却焊缝和热影响区及过热区。

在焊接热循环的作用下,热影响区晶粒急剧胀大,从而使焊缝变脆,即使选用的焊接材料与母材匹配的情况下,焊缝金属也会产生脆化问题,要选用的焊接材料以含Cr、Ni要高些为宜。

三、1Cr13不锈钢的焊接

1Cr13不锈钢的焊接,目前多采用焊条电弧焊。焊接时宜选用较小的焊接电流和尽快的焊接速度以及窄焊道、分段跳跃焊,防止因应力集中产生裂纹。

文献规定,为了防止1Cr13马氏体钢焊接时产生裂纹,焊前需经200~400℃的预热,焊后缓冷到150~200℃。

针对1Cr13马氏体钢的焊接易产生裂纹,可选用含Cr+Ni的焊接材料进行施焊,同时在焊接时每焊50%~60%要进行锤击(30~50次为宜)目的是清除焊接应力,把拉应力变为压应力,防止焊缝裂纹。

奥氏体不锈钢的焊接特点及焊接工艺

奥氏体不锈钢的焊接特点及焊接工艺

奥氏体不锈钢的焊接特点及焊接工艺

【摘要】奥氏不锈钢的焊接技术在我国得到了广泛的使用,其虽然有很多的优点,但仍还存在许多的缺点,本文将从奥氏体不锈钢的化学成分、组织和性能,奥氏体不锈钢焊接方法,奥氏体不锈钢焊接问题及解决措施等方面去了解在这方面内容。

【关键词】奥氏体,不锈钢,焊接工艺,焊接特点

一、前言

不锈钢是一种广泛使用的金属材料,而且不锈钢使用的前景也是十分广阔的,我们应该深入的了解不锈钢焊接的本质和实在意义,为下一步发展打下坚实的基础。本文的简单介绍和深入理解将会给读者带来全新的和全方位的视角去看待奥氏不锈钢的优缺点。

二、奥氏体不锈钢的化学成分、组织和性能

奥氏体不锈钢基本成分为18%Cr、8%Ni,简称18- 8 型不锈钢。为了调整耐腐蚀性、力学性能、工艺性能和降低成本,在奥氏体不锈钢中还常加入Mn、Cu、N、Mo、Ti、Nb 等合金元素,以此在18- 8 型不锈钢基础上发展了许多新钢种。

奥氏体不锈钢具有良好的焊接性、低温韧性和无磁性等性能,其特点是含碳量低于0.1%,利用Cr、Ni 配合获得单相奥氏体组织,具有良好的冷变形能力、较高的耐蚀性和塑性,可以冷拔成很细的钢丝、冷拔成很薄的钢带或钢管。与此同时,经过大量变形后,钢的强度大为提高,这是因为除了冷作硬化效果外,还叠加了形变诱发马氏体转变。

奥氏体不锈钢具有良好的抗均匀腐蚀能力,但在抗局部腐蚀方面仍存在一些问题。奥氏体不锈钢焊接的主要问题是:焊接接头晶间腐蚀、焊接接头应力腐蚀开裂、焊接接头热裂等。

三、奥氏体不锈钢焊接方法

奥氏体不锈钢的焊接方法有很多,例如手工焊、气体保护焊,埋弧焊、等离子焊等等。最常用的焊接方法是手工焊(MMA),其次是金属极气体保护焊(MIG/MAG)和钨极惰性气体保护焊(TIG)。本文以石油化工行业管道安装施工中最常用的手工电弧焊及钨极氩气保护焊为例,简单描述其焊接施工中的注意事项。

马氏体不锈钢的焊接工艺

马氏体不锈钢的焊接工艺

马氏体不锈钢的焊接工艺

属于马氏体不锈钢的钢号有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、3Cr13Mo、1Cr17Ni2、2Cr13Ni2、9Cr18、9Cr18MoV等。

一、马氏体不锈钢的焊接性

马氏体不锈钢有强烈的冷裂倾向,焊缝及热影响区焊后均为硬而脆的马氏体组织,钢中含碳量越高,冷裂倾向越大。焊接时在温度超过1150℃的热影响区内,晶粒显著长大。过快或过慢的冷却都可能引起接头脆化。例如,1Cr13钢焊后冷却速度小于10℃/s时,在热影响区将得到粗大的铁素体加碳化物组织,使塑性显著降低;当冷却速度大于40℃/s时,则会产生粗大的马氏体组织,同样也使塑性下降。

马氏体不锈钢的晶间腐蚀倾向很小。

二、焊接工艺

1、焊前预热

焊前预热是防止产生冷裂纹的主要工艺措施。当C的质量分数为%~%时,预热温度为200~260℃,对高刚性焊件可预热至400~450℃。

2、焊后冷却

焊件焊后不应从焊接温度直接升温进行回火处理,因为焊接过程中奥氏体可能未完全转变,如焊后立即升温回火,会出现碳化物沿奥氏体晶界沉淀和奥氏体向珠光体转变,产生晶粒粗大的组织,严重降低韧性。因此回火前应使焊件冷却,让焊缝和热影响区的奥氏体基本分解完了。对于刚性小的焊件,可以冷至室温再回火;对于大厚度的焊件,需采用较复杂的工艺;焊后冷至100~150℃,保温~1h,然后加热至回火温度。

3、焊后热处理

目的是降低焊缝和热影响区的硬度,改善塑性和韧性,同时减少焊接残余应力。焊后热处理分回火和完全退火两种。回火温度为650~750℃,保温1h,空冷;若焊件焊后需机加工的,为了得到最低硬度,可采用完全退火,退火温度为830~880℃,保温2h炉冷至595℃,然后空冷。

奥氏体不锈钢系列及其加工性能

奥氏体不锈钢系列及其加工性能

200 系列—铬-镍-锰奥氏体不锈钢

300 系列—铬-镍奥氏体不锈钢

301—延展性好,用于成型产品。也可通过机速硬化。焊接性好。抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。

302—耐腐蚀性同304,由于含碳相对要高因而强度更好。

303—通过添加少量的硫、磷使其较削加工。

304—即18/8不锈钢。GB牌号为0Cr18Ni9。

309—较之304有更好的耐温性。

316—继304之後,第二个得到最广泛应用的钢种,主要用于食品工业和外科手术器材,添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。SS316则通常用于核燃料回收装置。18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。

型号321—除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304。

奥氏体型不锈钢,无磁不锈钢0Cr21Ni6Mn9N

钢材标准:AISI、ASTM

型号:Nitronic40(21-6-9)(XM-10) UNS编号:S21900

特性及应用:

铬-镍-锰-氮奥氏体不锈钢0Cr21Ni6Mn9N(Nitronic40)的奥氏体非常稳定,即使经过60%的冷加工,仍然能够保持无磁的特性。它具有良好的强韧性和耐腐蚀性能,室温强度是一般奥氏体不锈钢304、321、347等的2倍。该钢在具有良好的强韧性的同时,还具有很好的工艺性、耐蚀性和抗高温氧化能力,在253℃低温具有高的强度和良好的韧性,同时也具有很好的高温性能。此钢种广泛的应用在航空和低温领域。虽然强度高,但是仍然可以用生产普通奥氏体不锈钢的方法生产。

马氏体不锈钢和奥氏体不锈钢

马氏体不锈钢和奥氏体不锈钢

马氏体不锈钢和奥氏体不锈钢

一、马氏体不锈钢

马氏体不锈钢是一种具有优异耐腐蚀性的不锈钢材料。它的特点是具有良好的强度和韧性,同时具备优异的耐热性和耐蚀性。马氏体不锈钢通常由奥氏体不锈钢经过淬火和时效处理得到。

马氏体不锈钢的主要组织结构是马氏体,这是一种具有高硬度的组织形态。通过淬火处理,奥氏体不锈钢中的铁素体和奥氏体会转变为马氏体,从而提高材料的强度和韧性。此外,马氏体不锈钢还具有较高的耐腐蚀性能,可以在恶劣的环境中长时间使用。

马氏体不锈钢在工业领域具有广泛应用。它广泛用于制造各种耐腐蚀的零部件,如阀门、管道、泵体等。此外,马氏体不锈钢还被广泛用于制造刀具、弹簧和机械零件等。

二、奥氏体不锈钢

奥氏体不锈钢是一种具有良好耐腐蚀性和机械性能的不锈钢材料。奥氏体不锈钢的主要组织结构是奥氏体,这是一种具有良好塑性和韧性的组织形态。奥氏体不锈钢具有高强度、良好的焊接性能和优异的耐腐蚀性能。

奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能主要取决于其中的铬含量。铬是一种具

有良好抗氧化性的元素,可以形成一层致密的氧化铬膜来保护材料表面免受腐蚀的侵害。因此,奥氏体不锈钢中的铬含量越高,其耐腐蚀性能就越好。

奥氏体不锈钢具有广泛的应用领域。它被广泛用于制造化工设备、食品加工设备、医疗器械等对耐腐蚀性能要求较高的领域。此外,奥氏体不锈钢还被应用于建筑装饰、家具制造等领域,其优雅的外观和良好的耐腐蚀性能使其成为理想的材料选择。

三、马氏体不锈钢与奥氏体不锈钢的比较

1. 结构:马氏体不锈钢的主要组织结构是马氏体,而奥氏体不锈钢的主要组织结构是奥氏体。

奥氏体不锈钢的焊接

奥氏体不锈钢的焊接
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刀口腐蚀的防治措施
降低含碳量 最好采用超低碳不锈钢。对于稳定化
不锈钢,要求 wc≤0.06%
减少近逢区过热 尽量选用小的线能量,以减少过 热区在高温停留的时间。
合理安排焊接顺序 刀口腐蚀不仅产生于焊后在敏 化温度再热时,而在多层焊与双面焊时后一焊缝的热 作用,有可能对先焊焊缝的过热区起到敏化温度加热 作用,在于腐蚀介质接触时也会产生刀口腐蚀。
对材料进行防腐处理 通过电镀、喷镀、衬里等方法, 用金属或非金属覆盖层将金属与腐蚀介质隔离。
改进部件结构及接头设计
(二)、焊接热裂纹
奥氏体不锈钢钢焊接时产生的裂纹是热裂纹,在焊缝和热影响区都 可能出现,焊缝中主要是结晶裂纹;热影响区及多层焊层间金属, 则多为高温液化裂纹。二者都与偏析导致的晶间液化有关。
加入与C原子亲和力大于Cr的Ti、Nb等元素。 ➢焊后进行固溶处理
固溶处理可以是析出的Cr23C6重新溶解到奥 氏体中去。 ➢改变焊缝组织状态
使单一的奥氏体相变为奥氏体+铁素体双相
➢刀口腐蚀
一种特有的进晶间腐蚀,只发生于含有稳定剂钛、铌( 0Cr18Ni11Ti、0Cr18Ni11Nb等)的奥氏体钢的焊接接 头上。腐蚀部位在焊接热影响区的过热区,开始宽度只 有3~5个晶粒,逐渐可扩大到1.0~1.5毫米.。腐蚀一直深 入到金属内部,因形状似刀刃而得名。

马氏体不锈钢的性能及焊接特点

马氏体不锈钢的性能及焊接特点

马氏体不锈钢1Cr13,2Cr13,3Cr13,4Cr13、

1Cr11MoV、1Cr12WMoV。

▶概述

1、马氏体不锈钢具有一般抗腐蚀性能,因加入镍、钼、钨、钒等合金元素,除具有一定的耐腐蚀性能,还具有较高的高温强度及抗高温氧化性能,马氏体不锈钢可以通过热处理对其性能进行调整,是一类可硬化的不锈钢,1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13是最典型牌号,主要用于大气、海水及硝酸等条件下的产品,有一定的强度,应用非常广泛。从化学成分看,四个牌号的Cr元素平均含量都在11.5~18.0%以上,决定了其基本的耐蚀性能,由于镍含量很小,内部组织转成马氏体,呈有磁性。从1Cr13到4Cr13,含碳量逐渐升高,强度随之提高,而塑性和韧性则相应下降。从热处理制度看,1Cr13、2Cr13和3Cr13可勉强归为一类,4Cr13则不同,含碳量不同,其金相组织也不同,热处理方法也不同。材料代用的时候,要充分考虑到这个因素。

2、1Cr11MoV系马氏体耐热不锈钢具有较高的热强性,良好的减震性及组织稳定性。此外,其线胀系数小、对回火脆化不敏感,是一种良好的叶片材料。该钢可进行氮化处理,提高表面耐磨性。

3、1Cr12WMoV 有较高的热强性、良好的减征性及组织稳定性。用于透平叶片、紧固件、转子及轮盘等。常用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。这些部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外,根据用途不同还要求有足够的韧性、良好的可加工性和焊接性,以及一定的组织稳定性。中国自1952年开始生产耐热钢。以后研制出一些新型的低合金热强钢,从而使珠光体热强钢的工作温度提高到600~620℃;此外,还发展出一些新的低铬镍抗氧化钢种。

奥氏体不锈钢的焊接特点及其焊接构件的质量控制

奥氏体不锈钢的焊接特点及其焊接构件的质量控制

奥氏体不锈钢的焊接特点及其焊接构件的质量控制

摘要:文章阐述了奥氏体不锈钢的焊接问题及产品焊接控制措施。

关键词:奥氏体不锈钢焊接裂纹变形产品质量控制

【中图分类号】p755.1

前言

不锈钢由于在钢中加入了较高含量的cr、ni等元素,具有高度的稳定性,在氧化性,中性及弱还原性介质中均有良好的耐腐蚀性,因而得到了广泛应用。不锈钢一般可分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢及双相不锈钢,在地铁车辆制造过程中以奥氏体不锈钢应用最为广泛,因此对奥氏体不锈钢的焊接特点及其焊接产品质量控制措施的研究就显得尤具意义。

一、奥氏体不锈钢焊接问题及解决措施

(一)、焊接接头的热裂纹

1. 焊接接头产生热裂纹的原因

单相奥氏体组织的奥氏体型不锈钢焊接接头易产生焊接热裂纹,这种裂纹是在高温状态下形成的。奥氏体型不锈钢易产生焊接接头热裂纹的主要原因有以下几点:

(1)焊缝金属凝固期间存在较大的拉应力,这是产生凝固裂纹的必要条件。

(2)有害杂质的偏析及晶间液态夹层的形成。

2. 焊接时避免奥氏体型不锈钢焊接热裂纹的途径。

①采用适当的焊接坡口或焊接方法,使母材金属在焊缝金属中所占的分量减少

②尽量选用低氢型焊条和无氧焊剂,以防止热裂纹的产生。

③焊接参数应选用小的热输入。

④选择合理的焊接结构、焊接接头形式和焊接顺序,尽量减少焊接应力。

⑤焊接过程结束和中途断弧前,收弧要慢且要设法添满弧坑,以防止弧坑裂纹的形成。

(二)、焊接变形与收缩

奥氏体型不锈钢与碳钢相比,在物理性能上有很大差异,前者在焊接过程中会产生较大的变形和焊后收缩。其原因有:

奥氏体不锈钢焊接标准

奥氏体不锈钢焊接标准

奥氏体不锈钢焊接标准

奥氏体不锈钢是一种具有良好耐腐蚀性能和机械性能的金属材料,广泛应用于

化工、石油、食品、制药等领域。在工程实践中,对奥氏体不锈钢的焊接工艺和焊接质量要求越来越高。因此,制定奥氏体不锈钢焊接标准对于保证焊接质量、提高工程质量具有重要意义。

奥氏体不锈钢焊接标准主要包括焊接材料、焊接工艺、焊接质量要求等内容。

首先,焊接材料的选择对于奥氏体不锈钢的焊接质量具有重要影响。一般情况下,应选择与母材相似或相近的奥氏体不锈钢焊丝或焊条,以保证焊缝与母材具有相似的组织和性能。其次,焊接工艺的控制是保证焊接质量的关键。在奥氏体不锈钢的焊接过程中,应控制好焊接电流、电压、焊接速度等参数,避免产生焊接缺陷,确保焊接质量。最后,对于焊接质量的要求也是奥氏体不锈钢焊接标准的重要内容之一。焊接接头应无裂纹、气孔、夹渣等缺陷,焊缝应具有良好的力学性能和耐腐蚀性能。

在实际工程中,奥氏体不锈钢焊接标准的制定应遵循国家标准和行业标准,同

时结合工程实际,制定符合具体工程要求的标准。在制定标准的过程中,应充分考虑奥氏体不锈钢的特性和焊接工艺的特点,确保标准的科学性和实用性。同时,对于奥氏体不锈钢焊接工艺的研究也是未来的发展方向,通过不断改进焊接工艺,提高奥氏体不锈钢的焊接质量,推动奥氏体不锈钢在工程领域的应用。

总之,奥氏体不锈钢焊接标准对于保证焊接质量、提高工程质量具有重要意义。通过制定科学合理的标准,控制好焊接材料、焊接工艺和焊接质量要求,可以有效提高奥氏体不锈钢的焊接质量,推动奥氏体不锈钢在工程领域的应用,为工程建设提供更加可靠的保障。希望相关部门和专家学者能够加强奥氏体不锈钢焊接标准的研究和制定,为我国工程建设质量和安全保驾护航。

小议奥氏体不锈钢的焊接

小议奥氏体不锈钢的焊接
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小议奥氏体不锈钢的焊接
曲晓燕 于建 忠 ( 烟台兴顺金属材料有限公司, 山东 烟台 2 6 4 1 0 0 )
随着人们生活水平的 日益提高 .对不锈钢的需求也越来越大 . 而 不锈钢 的焊接尤为 重要 .不锈 钢按其金相组织可分 为铁素体型不锈 钢、 马 氏体型不锈钢 、 奥氏体型不锈钢 、 双相不锈钢和沉淀硬化不锈钢 等 。而其 中以奥氏体型不锈钢应用最为广泛 , 以下就 以奥 氏体不锈钢 焊接过程 中最易 出现的问题和一些注意事项做 简单的讨论 。 焊透 、 缩孔 、 气孔等缺陷时 , 应将该段焊缝打磨掉 , 重新焊接 , 不允许 用 重熔 的方法修补 , 焊接过程 中不能破坏坡口棱边 。 2 . 3 打底焊 采用手工氩弧焊 主要 焊接参数 : 焊丝直径 q b 2 . 0 am, r 焊接 电流 2 0 0 -2 5 0 A , 直流 电 源. 电极接正极 . c e — — _ 2 O 钨极 , 喷嘴孔径 1 2 a r m , 气体流量 6 —1 O u m i n ,

—l l — l , 5
一 l 一
图 1
( 2 ) 氩弧焊现场必须有 可靠 的防风措施 , 在条 件允 许 的情况下可 以在 室 内 施 焊 。 2 _ 3 . 3 接 头 方 式 若施焊过程 中断 . 应先将 接头处打磨成斜坡 , 重新 引弧 的位置 , 在 2 组 焊 及 其 操 作 方 法 斜坡后 5 一l O mm. 电弧移至斜坡 时 . 稍加焊丝 使 接头平整 待焊 至斜 坡头部出现熔孔后 , 即转入正常焊接 。 2 . 1 试件组对 将试 件组对间隙 为 1 . 5 m m . 但 考虑实际收缩变形 的因素 , 可 将始 2 l 3 . 4 焊接 要 点 焊端 的间隙为 1 . 5 m m, 终 焊端的 间隙为 2 . 5 m m, ( 如图2 ) 并做 3 。 左右 1 ) 引弧前 5 —1 O s 送气 . 息弧后待焊缝冷却后停气 : 2 ) 电弧的高度和焊枪移动速度的均匀性 : 的反变形 。( 如图 3 ) 3 ) 焊丝在熔池前均匀地 向熔 池送人 . 切不可扰乱氩气 气流 , 焊丝 施辉 疗向 的端部应始终置于氩气保护 区内. 以免氧化 : 4 ) 焊丝不能横向摆动 : 5 ) 收弧时要逐步提高焊枪 的移动速度。 2 . 3 . 5 收 弧 L r) 为了防止收弧处 出现明显的下 凹以及产生气孔 与裂纹等缺 陷 . 可 以采用 电流衰减方法或逐步提高焊枪 的移动速度。息弧后 . 不要 立即 抬起焊枪 . 要是焊枪在焊缝上停 留 3 —5 s 。待钨极和熔池冷却后 , 再抬 起焊枪 . 停止供气 . 图 2 2 . 4 填 充层 填 充 焊采 用 手 工 电弧 焊 . E 3 4 7 -1 6 ( A1 3 2 ) , 中2 . 0 m m。 清理打底层表面, 控制层间温度 . 填充焊为两道 , 一般待打底层焊缝 温度降至 5 0 。 — _ 6 0 。 左右后施焊 . 且不做横 向摆动 . 填充层 的每道焊缝都 要降至这个温度再进行下一道焊缝的施焊 在施焊过程中可以采用加铜 垫片或喷水冷却的方法强制焊缝冷却, 在盖面层同样可以使用该方法。 2 . 5 盖面焊 图 3 盖 面焊采用手工电弧焊 , E 3 4 7 一l 6 ( A 1 3 2 ) 焊条 , 中 2 . 0 m m。 清理填充层表面 , 同样控制层 间温度 , 盖面焊为三道 , 不做 横向摆 2 . 2 定 位 焊 动. 待每道焊缝温度降至 5 0 。 -6 0 。 方可进行下一道焊缝 的施焊 在试件 两端定位焊 . 定位焊 的长度 为 1 O 一1 5 m m, 定位 焊的方法 2 . 6 焊后 清 理 必须按焊接工艺要求所使用 的焊丝和正式焊接所使用的焊丝相 同 . 因 焊后对焊缝进行酸洗 . 直到呈 白亮色后用清水 冲净 在 酸洗前必 该件要求单面焊双面成型 . 故定位焊必须焊透 。 定位焊不能太厚 , 以免 须进行表面清理及修补 , 包括修 补表 面损伤 , 彻底清 除焊缝 表面的残 焊接 到与定位焊缝的接头处 . 根部融合不 良而产生断头或未熔合 , 应 渣及焊缝附近表面飞溅物 酸洗以后交检测部门做力学性 能检测 将焊 缝磨低 些 , 以便焊接到此处时 , 使焊 接接头过渡 良好 . 保证 焊透 。 定位焊是正式焊缝 的一部分 . 不允许有缺陷 , 若发现定位焊有裂纹 、 未 3 质 量分 析 ( 下转第 1 4 2 页】

1Cr13(马氏体)不锈钢的焊接工艺

1Cr13(马氏体)不锈钢的焊接工艺

1Cr13(马氏体)不锈钢的焊接工艺

1Cr13不锈钢焊接工艺性能较差,容易在焊缝和不完全熔化区、过热区产生裂纹。本文将详细阐述1Cr13不锈钢焊接工艺,包括焊材选择、焊接电流、焊接速度等重要参数,并对焊接中遇到的问题进行理论分析并提出对策。

1Cr13不锈钢在温度30℃以下的弱腐蚀介质中,如大气、蒸气、淡水中,具有良好的耐腐蚀性能,且价格便宜,因此在机械制造中得到广泛应用。然而,其焊接工艺性能较差,主要表现为淬硬倾向大和过热倾向大,金属组织的塑性和韧性也有差别。冷却时易在焊缝和不完全熔化区、过热区产生裂纹,并在热影响区产生粗大的马氏体组织。因此,为了提高焊缝的塑性,需要缓慢冷却焊缝。

由于1Cr13不锈钢的塑性和韧性都差,冷却时易在焊缝上和热影响产生裂纹,因此需要缓慢地冷却焊缝和热影响区及过热区。在焊接热循环的作用下,热影响区晶粒急剧胀大,从而使焊缝变脆。即使选用的焊接材料与母材匹配,焊缝金属也会

产生脆化问题。因此,选用的焊接材料以含Cr、Ni要高些为宜。

目前,1Cr13不锈钢的焊接多采用焊条电弧焊。焊接时宜

选用较小的焊接电流和尽快的焊接速度以及窄焊道、分段跳跃焊,防止因应力集中产生裂纹。为防止焊接时产生裂纹,焊前需经200~400℃的预热,焊后缓冷到150~200℃。针对易产

生裂纹的问题,可选用含Cr+Ni的焊接材料进行施焊,并在

焊接时每焊50%~60%要进行锤击,以清除焊接应力,防止焊缝裂纹。

在焊接中遇到的问题,如母材1Cr13马氏体钢出现连续性条状和点状的氢白点,初步认为是母材层状撕裂导致焊接时产生裂纹。由于母材中存在非金属夹杂物,如硫化物和硅酸盐等,在高温作用下产生变形,呈片状分布,这些片状夹杂物与金属比较强度很低,起到自然的缺口作用,导致产生裂纹。

奥氏体不锈钢焊接材料的选用

奥氏体不锈钢焊接材料的选用

奥氏体不锈钢焊接材料的选用
不锈钢用途广泛,主要用于有腐蚀、高温(1200℃)、低温(-196℃)等工况。按其成分和组织,分为奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、双相不锈钢。其中,在锅炉、压力容器行业,奥氏体不锈钢应用最为广泛。
奥氏体不锈钢焊接会碰到一些问题。焊材选用一般包括:强度、温度、腐蚀性、载荷性质。奥氏体不锈钢材料强度方面相差很小,超低碳不锈钢一般在480MPa,低碳不锈钢强度在520MPa左右,而焊接材料中超低碳不锈钢焊材一般在520MPa,低碳不锈钢强度焊接材料在540MPa左右,标准规定的最低值比正常材料的实际测定值一般都低30-50MPa,用超低碳焊接材料来焊接低碳奥氏体不锈钢在强度方面是满足的。
选择焊接材料时,还必须明确产品的工况:主要满足温度、耐蚀性。耐蚀性上,应尽量选用超低碳奥氏体不锈钢焊接材料,原因是耐腐蚀性能主要取决于材料的成分,同时含碳量低的耐腐蚀能力强,含Cr量高的耐腐蚀能力也强;温度上,当不锈钢用于温度高于525℃时,钢中含碳量应不小于0.04%,因此高温条件下不使用超低碳的焊接材料,这样在可供选择的焊接材料上,就可以更加明确。
在《压力容器焊接规程》推荐的焊接材料中的奥氏体不锈钢中,超低碳不锈钢的焊接材料可以排除。而如果再用含Ti的焊接材料代替不含Ti的焊接材料,可以使选择的焊接材料,则相当明确。


er 309mol对应的国标

er 309mol对应的国标

ER 309MOL是一种不锈钢焊条,其型号表示为“ER 309MOL”。在不锈钢焊条型号中,ER表示electrode root(焊条根部),309表示主要成分(309不锈钢),MOL表示金属氧化物涂层。

根据我国标准,与ER 309MOL对应的国标型号为:GB/T 983-2015《不锈钢焊条》。在该标准中,ER 309MOL属于奥氏体不锈钢焊条,其化学成分和性能要求有详细规定。

GB/T 983-2015《不锈钢焊条》国家标准主要包含以下内容:

1. 分类:根据不锈钢焊条的化学成分和性能,标准将其分为几类,如奥氏体不锈钢焊条、铁素体不锈钢焊条、马氏体不锈钢焊条等。

2. 型号:各类不锈钢焊条均有对应的型号,如ER 309MOL等。

3. 化学成分:标准规定了不同类别不锈钢焊条的化学成分要求,包括碳、硅、锰、磷、硫等元素。

4. 力学性能:标准规定了不同类别不锈钢焊条的力学性能要求,如抗拉强度、屈服强度、硬度等。

5. 焊接性能:标准规定了不锈钢焊条的焊接性能要求,包括焊接性、焊缝成型、飞溅等。

6. 试验方法:标准规定了不锈钢焊条的试验方法,包括化学分析、力学性能测试、焊接性能测试等。

7. 检验规则:标准规定了不锈钢焊条的检验规则,包括出厂检验、型式检验、定期检验等。

8. 包装、运输和储存:标准规定了不锈钢焊条的包装、运输和储存要求,以确保产品质量和安全。

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奥氏体不锈钢焊接材料(如309系)来焊接马氏体不锈钢

裂纹的倾向大对于Fe-Cr-C系马氏体不锈钢来说,采用同质焊接材料,在焊接热循环的作用下,焊缝金属和焊接热影响区焊后状态的组织皆为硬脆的马氏体组织,一般来说,与C含量有关,硬度可达450HV以上,塑性、韧性较低,在扩散氢作用下,易形成冷裂纹。由于氢在马氏体不锈钢中的扩散速度比在碳钢中慢,所以,这种延迟裂纹的产生会比在碳钢中慢。这一点也如焊接高强钢一样,为防止产生冷裂纹,可以进行预热,并保持相应的层间温度。应预热到

200~300℃温度,并保持相应的层间温度。微信公众号:hcsteel为了降低拘束应力,在焊接顺序、接头形状及接头位置上也应改进。为了改善焊接接头的塑性,也应该进行700~800℃的焊后热处理。薄板焊接可以不预热,但若是高速焊接,由于冷速加快,也应进行预热。厚板焊接,由于比薄板冷速快,更容易硬化,从防止冷裂纹的观点,应预热到100℃以上的温度,而且后热600℃。

若采用奥氏体不锈钢焊接材料(如309系)来焊接马氏体不锈钢,如果用同质焊接材料那样的预热和层间温度,就不会产生冷裂纹,而且,焊态的焊缝金属的塑性和韧性也比较好。但是,应该指出,由于母材和焊缝金属在线胀系数上的差异而产生热应力的问题,以及650℃以上焊后热处理脆化的问题,都应加以注意。但若是使用Incolloy系镍合金焊接材料,焊后热处理就可以省去。

随着钢中碳含量的提高,形成冷裂纹的倾向会愈来愈大,形成热

裂纹的倾向也大。比如1Cr13、2Cr13钢的焊接性还是可以的;但随着C含量的提高,比如3Cr13、4Cr13、3Cr16、9Cr18等,其焊接性就很差。

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