不锈钢焊接性

不锈钢的焊接性

3.通过调整钢中奥氏体形成元素与铁 素体形成元素的比例，使其具有奥氏体+铁 索体双相组织，其中铁素体占5％~12％。 这种双相组织不易产生晶间腐蚀。
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4.采用适当热处理工艺，可以防止晶间腐 蚀，获得最佳的耐蚀性。奥氏体不锈钢常 用的热处理工艺有：固溶处理、稳定化处 理和去应力处理等。 （1）固溶处理 （2）稳定化处理 （3）去应力处理 （4）奥氏体—铁素体双相不锈钢
不锈钢的焊接性

在奥氏体不锈钢的基础上，适当增加Cr含量并减 少Ni含量，并与固溶化处理相配合，可获得具有 奥氏体和铁素体的双相组织（ 含40～60％δ-铁 素体）的不锈钢，典型钢号有0Cr21Ni5Ti、 1Cr21Ni5Ti、OCr21Ni6Mo2Ti等。双相不 锈钢与奥氏体不锈钢相比有较好的焊接性，焊后 不需热处理，而且其晶间腐蚀、应力腐蚀倾向性 也较小。但由于含Cr量高，易形成σ相，使用时 应加以注意。
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目前常用的分类方法是按钢的组织结构特点和钢 的化学成分特点以及两者相结合的方法分类。 不锈钢一般用于防腐蚀性的环境,以及医疗器 械和生活用品。 目前国际上不锈钢车辆上采用的多为奥氏体系 SUS301L 类不锈钢材料。这类材料不仅具有较 高的抗拉强度(可达930MPa) ,还具有良好的冲 压性能 ,同时还具有较好的焊接性。
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3. 奥氏体不锈钢及焊缝的合金组成较复 杂，可形成多种低熔点共晶。 因此，为了防止焊接接头热裂纹，一般应 采取的措施是： (1)减少杂质来源，避免焊缝中杂质的偏 析和聚集。
不锈钢的焊接性 (2)加入一定量的铁素体形成元素，如Mo、 Nb等，使焊缝成为奥氏体+铁素体双相组织，防 止柱状晶的形成。 (3)采取合理的焊接过程和规范，采用小电 流、快速焊、不作横向摆动，以减少母材向熔池 的过渡。
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（二）焊接接头热裂纹 奥氏体不锈钢焊接时在焊缝及近缝区都可能产 生热裂纹。奥氏体不锈钢易于产生热裂纹的原因 主要有以下几个方面： 1. 奥氏体不锈钢导热系数小而线膨胀系数大， 在焊接局部加热和冷却过程中可形成较大的拉应 力。焊缝金属凝固期间存在较大的拉应力是产生 热裂纹的必要条件。 2. 奥氏体不锈钢易于联生结晶形成方向性强的 柱状晶的焊缝组织，有利于有害杂质偏析，而促 使形成晶间液膜，显然易于促使产生凝固裂纹。
不锈钢的焊接性

在各种不锈钢中，奥氏体不锈钢应用最为 广泛，下面以奥氏体不锈钢为例来说明不 锈钢的焊接性。 奥氏体不锈钢的焊接性能良好，焊接时一 般不需要采取特殊技术措施，主要应防止 晶间腐蚀和焊接热裂纹。
不锈钢的焊接性
18—8型奥氏体不锈钢焊接接头可能发生晶间腐蚀的部位 a—焊缝区 b—HAZ敏化区 c—熔合区
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二、不锈钢的分类 通常以金相组织进行分类。按金相组织分类为： 铁素体（F）型不锈钢、 马氏体（M）型不锈钢、 奥氏体（A）型不锈钢、 奥氏体-铁素体（A-F）型双相不锈钢、 沉淀硬化（PH）型不锈钢。
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按钢中的主要化学成分或钢中的一些特征元素来 分类，分为铬不锈钢、铬镍不锈钢、铬镍钼不锈 钢以及低碳不锈钢、高钼不锈钢、高纯不锈钢等。 按钢的性能特点和用途分类，分为耐硝酸不锈钢、 耐硫酸不锈钢、耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈 钢、高强不锈钢等。 按钢的功能特点分类，分为低温不锈钢、无磁不 锈钢、易切削不锈钢、超塑性不锈钢等。
不锈钢的焊接性


奥氏体不锈钢常用于要求耐腐蚀及低温容器的制 造，其焊接性问题主要有以下几个方面。 三、不锈钢的焊接性 （一）焊接接头晶间腐蚀 18-8奥氏体不锈钢焊接接头在三个部位有可 能发生晶间腐蚀现象：焊缝区、热影响区敏化区 以及熔合区（如图2-1所示），但在同一个接头 中并不能同时看到这三种晶间腐蚀的出现，这取 决于钢和焊缝的成分。

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焊接接头的晶间腐蚀 晶间腐蚀是不锈钢焊 接过程中在450～850℃温度范围内长时 间停留时，晶界处将析出铬的碳化物，致 使晶粒边界出现贫铬，当晶界附近的金属 含铬量低于临界值12％时，便会发生明显 的晶间腐蚀，使焊接接头耐腐蚀性严重降 低的现象。
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工程上常采用以下几种方法防止晶间腐蚀： 1.降低钢中的碳量，使钢中合碳量低于平衡 状态下在奥氏体内的饱和溶解度，即从根本上解 决了铬的碳化物（Cr23C6）在晶界析出的问题。 通常钢中合碳量降至0.03％以下即可满足抗晶间 腐蚀性能的要求。 2.加入Ti、Nb等能形成稳定碳化物（TiC 或NbC）的元素，避免在晶界上析出Cr23C6， 即可防上奥氏体不锈钢的晶间腐蚀。
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我国目前所谓的不锈钢是指习惯性含义。不锈钢 及耐热钢的主要成分为Cr和Ni。一般来说，不锈 钢最低铬的质量分数为12%～13%，对不锈耐 酸钢来说，铬的质量分数不低于17%。增加Ni 或再提高Cr含量，耐腐蚀性或耐热性均可提高。 不锈钢自上世纪初问世，到现在已有90多年的历 史。不锈钢的发明是世界冶金史上的重大成就， 不锈钢的发展为现代工业的发展和科技进步奠定 了重要的物质技术基础。不锈钢钢种很多，性能 各异，分类方法也有很多。
高速列车不锈钢焊接
首先介绍不锈钢的焊接性，以端部底 架为例介绍其焊接生产过程，包括焊 接工艺评定、主要的焊接方法、设备 和工艺流程等相关方面的知识。
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一、不锈钢的概念 不锈钢是指能耐大气、水、酸、碱、盐及其溶液 和其它腐蚀介质的、具有高度化学稳定性的合金 钢的总称，对其含义有以下三种理解： （1）原义型 仅指在无污染的大气环境中能够不 生锈的钢。 （2）习惯性 指原义型不锈钢和耐酸腐蚀的耐酸 不锈钢的统称。 （3）广义性 泛指耐蚀钢和耐热钢，统称不锈钢。

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（三）焊接拉头的应力腐蚀开裂 应力腐蚀是在应力与腐蚀介质双重因素 作用下产生的一种腐蚀破坏。由于奥氏体 不锈钢的导热率小，线膨胀系数大，在约 束焊接变形时必然残留较大的焊接应力， 而拉应力的存在是应力腐蚀开裂的一重要 条件。许多实验已证实焊接接头过热区对 应力腐蚀开裂最为敏感。