奥氏体不锈钢的焊接性
奥氏体不锈钢304焊接性评定实验报告
奥氏体不锈钢304焊接性评定试验报告奥氏体不锈钢304具有非常好的塑性和韧性,这决定了它具有良好的弯折、卷曲和冲压成型性，因而便于制成各种形状的构件、容器或管道；奥氏体型不锈钢304的耐腐蚀性能特别优良，是它获得最为广泛应用的根本原因。
也正是这样，在评价焊接质量时必然特别强调焊接接头的开裂倾向、焊接缺陷敏感性和耐晶间腐蚀等的能力。
本报告结合奥氏体不锈钢304的焊接特点，进行了手工钨极氩弧焊评定性试验，现就试验结果作一介绍一、奥氏体不锈钢的焊接特点：奥氏体不锈钢韧性、塑性好，焊接时不会发生淬火硬化，尽管其线膨胀系数比碳钢大得多，焊接过程中的弹塑性应力应变量很大，却极少出现冷裂纹；尽管有很强的加工硬化能力，由于焊接接头不存在淬火硬化区，所以，即使受焊接热影响而软化的区域，其抗拉强度仍然不低。
304钢的热胀冷缩特别大所带来的焊接性的问题，主要有两个：一是焊接热裂纹，这与奥氏体不锈钢的晶界特性和对某些微量杂质如硫、磷等敏感有关；二是焊接变形大。
1、焊接接头的热裂纹及其对策1.1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发生焊接热裂纹，这种裂纹是在高温状态下形成的。
常见的裂纹形式有弧坑裂纹、热影响区裂纹、焊缝横向和纵向裂纹。
就裂纹的物理本质上讲，有凝固裂纹、液化裂纹和高温低塑性裂纹等多种。
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。
由于奥氏体型不锈钢的热导率小，线膨胀系数大，在焊接区降温（收缩）期焊接接头必然要承受较大的拉应力，这也促成各种类型热裂纹的产生。
2）方向性强的焊缝柱状晶组织的存在，有利于有害杂质的偏析及晶间液态夹层的形成。
3）奥氏体不锈钢的品种多，母材及焊缝的合金组成比较复杂。
含镍量高的合金对硫和磷形成易熔共晶更为敏感，在某些钢中硅和铌等元素，也能形成有害的易熔晶间层。
1.2避免奥氏体型不锈钢焊接热裂纹的途径。
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：（1）选用含碳量低的焊接材料，采用含适量Mo、Si等铁素体形成元素的焊接材料，使焊缝形成奥氏体加铁素体的双相组织，减少偏析；（2）尽量选用碱性药皮的优质焊条，以限制焊缝金属中S、P、C等的含量。
应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂是焊接接头在特定腐蚀环境下受拉伸应力作用时所产生的延迟开裂现象。
奥氏体不锈钢的焊接工艺
奥氏体不锈钢的焊接工艺奥氏体不锈钢的焊接工艺一、焊接方法由于奥氏体不锈钢具有优良的焊接性，几乎所有的熔焊方法和部分压焊方法都可以焊接。
但从经济、实用和技术性能方面考虑，最好采用焊条电弧焊、惰性气体保护焊、埋弧焊和等离子焊等。
1. 焊条电弧焊厚度在2mm以上的不锈钢板仍以焊条电弧焊为主，因为焊条电弧焊热量比较集中，热影响区小，焊接变形小；能适应各种焊接位置与不同板厚工艺要求；所用[wiki]设备[/wiki]简单。
但是，焊条电弧焊对清渣要求高，易产生气孔、夹渣等缺陷。
合金元素过度系数较小，与氧亲和力强的元素，如钛、硼、铝等易烧损。
2. 氩弧焊有钨极弧焊和熔化极氩弧焊两种，是焊接奥氏体不锈钢较为理想的焊接方法。
因氩气保护效果好，合金元素过度系数高，焊缝成分易于控制；由于热源较集中，又有氩气冷却作用，其焊接热影响区较窄，晶粒长大倾向小，焊后不需要清渣，可以全位置焊接和[wiki]机械[/wiki]化焊接。
缺点是设备较复杂，一般须使用直流弧焊电源，成本较高。
TIG有手工和自动两种，前者较后者熔敷率低些。
TIG最适于3mm以下薄板不锈钢焊接，在奥氏体不锈钢[wiki]压力容器[/wiki]和管道的对接和封底焊等广为应用。
对于厚度小于0.5mm的超薄板，要求用10~15A电流焊接，此时电弧不稳，宜用脉冲TIG焊。
厚度大于3mm有时须开坡口和采用多层多道焊，通常厚度大于13mm，考虑制造成本，不宜再用TIG焊。
3. 等离子弧焊是焊接厚度在10~12mm以下的奥氏体不锈钢的理想方法。
对于0.5mm以下的薄板，采用微束等离子弧焊尤为合适。
因为等离子弧热量集中，利用小孔效应技术可以不开坡口，不加填充金属单面焊一次成形，很适合于不锈钢管的纵缝焊接。
焊接工艺参数的选择焊接时，为保证焊接质量，必须选择合理的工艺参数，所选定的焊接工艺参数总称为焊接工艺规范。
例如，手工电弧焊的焊接工艺规范包括：焊接电流、焊条直径、焊接速度、电弧长度（电压）和多层焊焊接层数等，其中电弧长度和焊接速度一般由操作者在操作中视实际情况自行掌握，其他参数均在焊接前确定。
奥氏体不锈钢的焊条电弧焊
１１２ 焊 接 奥 氏体 不 锈 钢 时 ， ．． 防止 和 减少 焊 件 产 生 晶间 腐
蚀 的 措施
（ ）奥 氏 体 不锈 钢 的 导 热 系数 大 约 只 有 低碳 钢 的 一 １
半， 而线 膨 胀 系 数 比低 碳 钢 约 大 ５ ％， 后 在 接 头 中 会 产 ０ 焊 生 较 大 的焊 接 应 力 。
粒 ， 防止 杂质 的 聚集 。由于铁 素 体 可 比奥 氏体 溶 解 更多 可
缝质 量 。焊 接奥 氏体不 锈 钢 时 ， 同焊 接位 置 焊接 电流 的 不
选择 如表 ２： 接 奥 氏体 不 锈 钢 时 ， 同 焊接 位 置 焊 接 电 焊 不
流 的选 择 。
表２
焊 件 厚 度 焊 条 直 径 ／ｍ ｍ
２ ２ —３ ３ ３ —４ ４ ４～ ５
的 杂 质 ，减 少 了低 熔 点 共 晶体 在 奥 氏体 晶格 边界 上 的偏
析。
（ ） 焊 接 工 艺 上 一 般 采 用 碱 性 焊 条 、 电流 、 焊 ２在 小 快
速 以 及 焊缝 结 束 或 中断 时 收弧 慢 且 填 满 弧 坑 或 采用 亚 弧 焊 打底 等 措施 来 防止 热 烈纹 。 ２ 奥 氏体 不 锈钢 的 焊接 工 艺—— 焊 条 电弧 焊
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。
1.手工焊条电弧焊，是焊接厚度在2 mm 以上的奥氏体不锈钢板最常用的焊接方法。
316L不锈钢的焊接工艺
316L不锈钢的焊接工艺1．奥氏体不锈钢的性能和焊接性分析316L奥氏体不锈钢热导率低、线膨胀系数大，无磁性；抗拉强度≥550N/mm2，屈服强度≥480N/mm21.焊接裂纹1)316L奥氏体不锈钢的导热系数大约只有低碳钢的一半，而线膨胀系数却大得多，所以焊后在接头中会产生较大的焊接内应力。
2)316L奥氏体不锈钢的液、固相线的区间较大,结晶时间较长,且奥氏体结晶的枝晶方向性强,所以杂质偏析现象比较严重。
综上所述，316L奥氏体不锈钢焊接时比较容易产生焊接热裂纹,包括焊缝的纵向和横向裂纹、火口裂纹、打底焊的根部裂纹和多层焊的层间裂纹等。
2.316L奥氏体不锈钢焊接工艺2.1焊接方法316L不锈钢的焊接，根据不锈钢的特点，尽可能减少热输入量，故采用手工电弧焊，氩弧焊两种方法。
2.2焊材选择316L奥氏体不锈钢时特殊性能用钢，为满足焊接接头具有相同的性能，应遵循“等成分”原则选择焊接材料，同时为增强接头抗焊接热裂纹和晶间腐蚀能力，使接头中出现少量铁素体，应选用H00Cr19Ni2Mo2氩弧焊用焊丝。
其成化学分见表1.2.3焊接工艺过程2.3.1焊前准备为了避免焊接时碳和杂质混入焊缝，在焊前应将焊缝两侧20 mm～30 mm范围内的油污等清理干净。
2.3.2焊接工艺1）奥氏体不锈钢的突出特点是对过热敏感，故采用小电流、快速焊，焊接电流应比焊接低碳钢时低20 %左右，防止晶间腐蚀、热裂纹及焊接变形的产生。
2)为了保证电弧稳定燃烧,手工电弧焊焊焊机采用直流反接法；氩弧焊采用直流正接。
3)氩弧焊打底时，焊缝厚度尽量薄，与根部熔合良好，收弧时要成缓坡型，如有收弧缩孔，应用磨光机磨掉，管道内部必须充满氩气保护，保证底部成形；手弧焊采用短弧焊,收弧要慢,填满弧坑，防止弧坑裂纹。
4)焊后可采取强制冷却。
2.3.3焊后处理不锈钢焊件外表若有刻痕、凹痕、粗拙点和污点等,会加快腐蚀。
如将不锈钢外表抛光，就可以提高其抗腐蚀的本领。
奥氏体不锈钢的焊接特点及焊条选用
选用 Ａ ２ ０ ２焊条 。 ３ 、奥 氏 体 不 锈钢 的焊 缝 金 属 应 保 证 力学 性能 。可 通 过焊 接
工艺评定进行验证 。 ． ４ 、对 于 在 高 温工 作 的耐 热 不 锈钢 （ 氏体 耐热 钢 ） 选 用 奥 ，所 的焊 条主 要 应 能满 足 焊缝 金 属 的抗 热 裂 性能 和 焊 接接 头 的 高温性
要 表 现 为 以下 几 种 ： １、晶 间腐 蚀
根据 贫铬 理 论 ，焊 缝 和热 影 响 区在加 热 到 ４ ０—８ ０ ５ ５ ℃时在 晶 界处 析 出高铬 碳 化物 （ ｒ３ ６） 成贫 铬 的晶界 ，不 足 以抵抗 腐 Ｃ ２ Ｃ ，形 蚀 的程 度
化 焊 接 材 料 ， 即高 镍焊 材 ； （ ２）采用 小 规 范 ，以减 小 焊 缝 金属 在 高温 下 的 停 留时 问 ；
对于 奥 氏 体不 锈 钢 焊接 接 头 ，在 低温 使 用 时 ，焊缝 金 属 的塑 韧性 是 关 键 问题 。此 时 ，焊 缝组 织 中的铁 索 体 的存 在 总是 恶 化低
温韧性。
体 型 、奥 氏 体 型 、奥 氏 体 ＋铁 素体 型和 沉淀 硬 化 型不 锈 钢 。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 ＋
二 、 奥 氏体 不 锈 钢 的焊 条 选 用原 则 首先 ，不锈 钢 焊 条必 须根 据母 材 和 工 作条 件 （ 括 工作 温 度 包
焊缝 金 属 成 为 奥 氏体 ＋铁 素体 的双 相 组织
１％ ） ２ ；
（ 素体一般控制 ４ 铁 —
（ 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
不锈钢焊接特点
不锈钢焊接特点
1.可焊性综述
奥氏体不锈钢具有良好的耐蚀性，很好的塑性和韧性，可焊性良好，不会发生任何淬火硬化，很少出现冷裂纹，由于热胀冷缩特别大带来两个问题：一是出现热裂纹，二是焊接变形大，焊缝冷却时收缩应力大，可能出现应力腐蚀破坏现象、475℃脆化、σ相析出脆化、晶间腐蚀等缺陷。
马氏体型不锈钢，具有强烈的淬硬倾向，易出现冷裂纹，焊接接头受热超过1150℃区域，晶粒显著长大，过快过慢的冷却速度可能引起接头脆化，晶间腐蚀倾向较小，也具有475℃脆化。
铁素体型不锈钢不会发生淬火硬化现象，加热大于950℃，焊缝及热影响区晶粒严重长大，无法用焊后热处理细化晶粒，会产生冷裂纹。
容易出现475℃脆化及σ相析出脆化。
600℃以上短时加热后空冷可消除475℃脆化，加热到930～980℃急冷可消除σ相析出脆化。
2.焊缝腐蚀、脆化及防止措施（见表9）。
奥氏体不锈钢焊接性能分析
奥氏体不锈钢焊接性能分析奥氏体不锈钢是一种重要的工程材料，具有良好的耐腐蚀性、耐高温性和焊接性能。
在工程实践中，对奥氏体不锈钢的焊接性能进行分析和研究，有助于优化焊接工艺、改善焊接质量，满足工程结构的要求。
本文将从焊接材料选择、焊接缺陷和焊接工艺参数等方面，对奥氏体不锈钢的焊接性能进行详细分析。
首先，对于奥氏体不锈钢的焊接，焊接材料的选择非常重要。
一般来说，焊接材料应具有与基材相似的化学成分和机械性能，以确保焊接接头的一致性。
同时，还需要考虑焊接材料的耐腐蚀性和耐高温性，以满足工程结构的使用要求。
常用的奥氏体不锈钢焊接材料有AWSE308、AWSE316等。
在选择焊接材料时，还需要考虑到焊接接头的力学性能要求，例如强度、韧性等。
其次，在奥氏体不锈钢的焊接过程中，常见的焊接缺陷包括气孔、夹渣、未熔合、未熔透等。
这些焊接缺陷会降低焊接接头的质量，甚至引起接头的失效。
为了减少焊接缺陷的产生，需要采取适当的预处理措施，例如清洁和除氧等。
同时，选择合适的焊接工艺参数，例如焊接电流、焊接速度等，可有效控制焊接过程中的熔合情况和热影响区的形成，从而减少焊接缺陷的发生。
最后，对于奥氏体不锈钢的焊接工艺参数选择，需要综合考虑焊接接头的形状、要求和工艺设备的特点。
一般来说，焊接时应采用较小的电流和较高的焊接速度，以减小热输入和热影响区的尺寸。
此外，还可采用预热和后续热处理等措施，改善焊接接头的性能和组织结构。
需要注意的是，焊接过程中应注意避免产生过高的残余应力和变形，可采用适当的焊接顺序和夹具。
综上所述，奥氏体不锈钢的焊接性能分析是一项复杂的工作，需要综合考虑焊接材料选择、焊接缺陷和焊接工艺参数等多个方面的因素。
通过合理选择焊接材料、预处理和控制焊接工艺参数，可以提高奥氏体不锈钢焊接接头的质量和性能，满足工程结构的要求。
在实际工程应用中，应根据具体情况和要求进行分析和优化，以确保焊接接头的可靠性和持久性。
铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的焊接
铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的焊接一、引言铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢是常用的两种不锈钢材料，它们具有不锈蚀性能好、耐热性能高等优点，因此在工业生产和日常生活中得到广泛应用。
然而，由于两种不锈钢材料的化学成分和晶体结构的差异，其焊接性能也存在差异。
本文将从焊接工艺、焊接性能以及焊接后的材料组织变化等方面进行探讨。
二、焊接工艺1. 铁素体不锈钢的焊接工艺铁素体不锈钢是一种以铁素体为基础的不锈钢材料，其焊接工艺相对简单。
常用的焊接方法包括手工电弧焊、氩弧焊和激光焊等。
在焊接过程中，应注意保持适当的焊接温度和焊接速度，避免产生过多的热影响区和晶间腐蚀敏感区。
2. 奥氏体不锈钢的焊接工艺奥氏体不锈钢是一种以奥氏体为基础的不锈钢材料，其焊接工艺相对复杂。
常用的焊接方法包括手工电弧焊、氩弧焊、等离子焊和激光焊等。
在焊接过程中，应注意控制焊接温度和焊接速度，避免产生过高的温度梯度和残余应力，以防止焊接接头发生变形和裂纹。
三、焊接性能1. 铁素体不锈钢的焊接性能铁素体不锈钢具有良好的可焊性，焊接接头强度高，焊缝的耐蚀性能也较好。
然而，由于焊接过程中产生的热影响区和晶间腐蚀敏感区的存在，焊接接头易受到应力腐蚀开裂的影响。
因此，在焊接铁素体不锈钢时，应选择适当的焊接材料和焊接工艺，以降低应力腐蚀开裂的风险。
2. 奥氏体不锈钢的焊接性能奥氏体不锈钢的焊接性能较铁素体不锈钢复杂，焊接接头容易产生裂纹和变形。
这是由于奥氏体不锈钢在焊接过程中容易形成固溶相和相分离现象，导致焊接接头的组织和性能发生变化。
为了解决这个问题，可以采用预热、后热处理等措施，以提高焊接接头的强度和耐腐蚀性能。
四、焊接后的材料组织变化1. 铁素体不锈钢的焊接后材料组织变化铁素体不锈钢在焊接后，焊缝区的晶体结构往往发生变化，由晶界凝固转变为晶内凝固。
焊缝中常常出现铁素体晶粒的增大和晶界的减少现象，这可能会影响焊接接头的力学性能和耐蚀性能。
2. 奥氏体不锈钢的焊接后材料组织变化奥氏体不锈钢在焊接后，焊缝区的组织变化较为复杂。
304不锈钢的焊接性
304不锈钢的焊接性简介304不锈钢是最常用的不锈钢之一，具有良好的耐腐蚀性和机械性能。
在工业领域中广泛应用，包括制造化学设备、食品加工设备、医疗器械等。
然而，对于不锈钢来说，焊接是一个重要的工艺，而其焊接性能直接影响到最终产品的质量和使用寿命。
因此，了解304不锈钢的焊接性能是至关重要的。
304不锈钢的组成304不锈钢是奥氏体不锈钢，主要由以下元素组成：•铬（Cr）：使不锈钢具有耐腐蚀性；•镍（Ni）：增加不锈钢的延展性和韧性；•锰（Mn）：提高不锈钢的抗倒伏性和抗应力腐蚀性；•碳（C）：增加不锈钢的硬度和强度，但会降低不锈钢的耐腐蚀性。
304不锈钢可以通过多种焊接方式进行连接，常见的包括手工电弧焊、MIG/MAG焊接、TIG焊接等。
手工电弧焊手工电弧焊是一种常见的焊接方式，使用直流或交流电弧熔化电极和工件，并通过熔融电极产生的热量来熔化基材，形成焊缝。
手工电弧焊适用于较小的焊接工作，对焊工的技术要求较高。
MIG/MAG焊接MIG/MAG焊接是一种半自动或自动化的焊接过程，使用惰性气体（MIG）或活性气体（MAG）来保护焊缝区域，防止其与空气中的氧发生反应。
该焊接方式适用于大量生产的焊接过程。
TIG焊接TIG焊接是一种常用的焊接方式，通过高温电弧和无缺陷的钨电极来熔化基材并实现焊接。
TIG焊接适用于对焊缝质量要求高的场景，如要求焊缝无气孔或夹杂物的情况。
304不锈钢的焊接性能受到多种因素影响，如焊接材料、焊接工艺、焊接环境等。
以下是焊接性能的几个关键指标：抗晶间腐蚀性焊接前后304不锈钢的抗晶间腐蚀性是评价焊接质量的重要指标之一。
焊接热影响区域（HAZ）易受热影响，可能导致晶间腐蚀。
降低焊接过程中的热输入可以减少晶间腐蚀的风险。
焊接接头强度焊接接头的强度是另一个重要的焊接性能指标。
焊接过程中的温度和冷却速率将对接头的强度产生影响。
适当的焊接工艺参数和合金配比可以提高接头的强度。
成形性焊接过程中的形变和残余应力可能会对接头造成变形。
奥氏体型不锈钢焊接特点
奥氏体型不锈钢焊接特点
·奥氏体型不锈钢具有非常好的塑性和韧性，，因此焊接过程中弹塑性应力·应变量很大，却极少出现冷裂纹。
·该类钢的热膨胀冷缩特别大，所带来的焊接性问题主要有两个： 1·焊接热裂纹的问题，焊接接头产生热裂纹的原因：单相奥氏体组织在高温状态下形成的，焊缝金属凝固期间存在较大的拉应力（材料本身热导率小，线膨胀系数大所导致）；晶间组织裂纹（几种合金元素形成易熔共结晶组织结构所导致）
常见的裂纹形式有弧坑裂纹；热影响区域裂纹；焊缝横向裂纹；
焊缝纵向裂纹。
2·焊接形变大的问题：
焊接过程中如需多层焊时，要等前一层焊缝冷却后再进行下一层的焊接，层间温度不宜过高，以避免焊缝过热产生较大的形变和层间裂纹。
·晶间腐蚀的种类：
焊缝自身腐蚀和焊缝热影响区域腐蚀（焊缝边沿1.5—3.0mm以外的母材金属上）焊缝晶间如存在刀状腐蚀，腐蚀深度达到一定程度后会发展成裂纹。
·防止焊接接头晶间腐蚀的措施：
1·采用合适的焊接电流，尽量采用窄焊缝，多层焊时等焊缝冷却后再进行下一层焊接。
2·氩弧焊焊进行打底焊时，可以不加填充材料进行熔焊，在可能的条件下容器内部可通氩气保护。
一是为了焊缝熔池不被氧化，二是又可以加快焊缝冷却，同时有利于背面焊缝成形。
3·为了加快焊缝的冷却速度，也可以采用铜垫散热法。
奥氏体不锈钢的焊接
奥氏体不锈钢的焊接
奥氏体钢由高温冷却下来时不发生任何组织变化，直到室温或更低的温度下仍保
持奥氏体组织。
显微组织：奥氏体一般属于耐蚀钢
成分：高铬不锈钢+适量的Ni 8～25%
典型钢种：18-8钢0Cr18Ni9 1Cr18Ni9Ti
25-20钢2Cr25Ni20Si2 4Cr25Ni20
25-35钢0Cr21Ni32 4Cr25Ni35 4Cr25Ni35Nb
奥氏体不锈钢焊接性分析
奥氏体钢的焊接性问题主要有：热裂纹、接头耐蚀性、脆化
1．奥氏体不锈钢焊接接头的耐蚀性
(1) 晶间腐蚀18-8钢焊接接头有三个部位能出现晶间腐蚀现象，如图4-3所示。
18-8钢焊接接头晶间腐蚀现象
1) 焊缝区晶间腐蚀根据贫铬理论，为防止焊缝发生晶间腐蚀：一是通过焊接材
料，使焊缝金属或者成为超低碳情况，或者含有足够的稳定化元素Nb（因Ti不易过渡到焊缝中而不采用Ti），一般希望w Nb≥８w C或w Nb≈１％；二是调整焊缝成
分以获得一定数量的铁素体（δ ）相。
的作用：其一，可打乱单一γ 相柱状晶的方向性，不形成连续
焊缝中铁素体(δ）
贫Cr层；其二，铁素体(δ）
富Cr，有良好的供Cr条件，可减少γ相晶粒形成贫
在4－12％左右
Cr层，一般铁素体(δ）
铬当量Creq=Cr+Mo+1.5Si+0.5Nb+3Al+5V。
奥氏体不锈钢Super304H(A213-S30432)焊接工艺
奥氏体不锈钢 Super304H(A213-S30432 )焊接工艺关键词：Super304H (A213-S30432) ；焊接；裂纹1 Super304H的化学成分及力学性能1.1 Super304H的化学成分Super 304H 钢是一种改良自高碳18Cr-8Ni（TP304H）类不锈钢而开发出的新型奥氏体耐热钢。
与传统的TP304H 类钢种相比，其主要的合金化措施是在材料中加入了大约3%的铜、0.4 %的铌以及少量的氮元素，同时提高了碳的含量范围；其它的微合金化还包括微量的铝和硼元素的加入。
在高温服役条件下，Super 304H钢的显微组织中会析出非常细小并弥散分布于奥氏体基底中的碳化物、碳-氮化物，如M23C6、Nb(C,N)和NbCrN 等。
1.2 Super304H的力学性能这些弥散分布的析出相的共同作用，使材料的力学性能，特别是高温蠕变性能得到了显著的提高。
大量的性能试验表明该钢的组织和力学性能稳定，而且价格便宜，是超超临界锅炉过热器、再热器的首选材料。
表1 列出了Super 304H钢母材金属的成分范围，表2为该钢种的常温拉伸性能和最高硬度，表3 是在475℃~725℃温度范围内材料的最大许用应力。
表1 Super304H的化学成分(Wt%)表2 Super304H钢管的室温力学性能2 Super304H钢的焊接性能分析2.1 晶间腐蚀倾向晶间腐蚀是奥氏体耐热钢一种极其危险的破坏形式。
在碳质量分数高于0.02%的奥氏体不锈钢中，碳与铬能生成碳化物（Cr23C6）。
这些碳化物高温淬火时呈固溶态溶于奥氏体中，铬呈均匀分布，使合金各部分铬质量分数均在钝化所需值，即12%Cr以上。
如果加热到敏化温度范围(500～850 ℃)内，晶界上就会形成敏化组织即晶界上析出的连续的、网状的碳化物（Cr23C6），铬便从晶粒边界的固溶体中分离出来。
该情况下碳化铬和晶粒呈阴极，贫铬区呈阳极，迅速被侵蚀。
奥氏体不锈钢的特点牌号与硬度分析
奥氏体不锈钢的特点牌号与硬度分析1.高耐蚀性：奥氏体不锈钢具有优异的耐腐蚀性能，能够在大气、水中和许多化学介质中抵抗腐蚀。
2.高强度：奥氏体不锈钢的拉伸强度和屈服强度较高，使其在结构工程中得到广泛应用。
3.良好的可塑性：奥氏体不锈钢具有良好的可塑性，可以通过冷加工或热加工来制造各种形状和尺寸的产品。
4.优异的加工性能：奥氏体不锈钢加工性能良好，可以通过切割、钻孔、焊接等方法进行加工和组装。
5.高温强度：奥氏体不锈钢在高温环境下仍然保持较高的强度和耐蚀性，适用于高温设备和工艺中的应用。
6.耐热性：奥氏体不锈钢具有较好的耐热性能，能够在高温环境中长期使用而不出现明显的退火变软现象。
7.具有良好的焊接性能：奥氏体不锈钢焊接性能良好，可以通过不同的焊接方法进行焊接，并且焊接接头区域的性能与母材相似。
1.304不锈钢：硬度范围为HB≤187、304不锈钢是一种常见的奥氏体不锈钢，具有良好的耐腐蚀性和可塑性，广泛应用于食品加工、化工和医疗行业。
2.316不锈钢：硬度范围为HB≤217、316不锈钢具有更好的耐腐蚀性能和耐热性能，适用于海洋环境和高温设备。
3.321不锈钢：硬度范围为HB≤187、321不锈钢具有良好的耐高温性能，适用于高温炉、热处理设备等。
4.304L不锈钢：硬度范围为HB≤187、304L不锈钢是304不锈钢的低碳版本，具有更好的焊接性能和抗晶间腐蚀能力。
5.316L不锈钢：硬度范围为HB≤217、316L不锈钢是316不锈钢的低碳版本，具有更好的焊接性能和抗晶间腐蚀能力。
需要注意的是，不同厂家生产的不锈钢材料可能存在细微的差异，因此在应用时应根据具体要求选择合适的牌号和硬度。
总结：奥氏体不锈钢具有高耐蚀性、高强度、良好的可塑性、优异的加工性能和高温性能等特点。
常见的奥氏体不锈钢牌号包括304不锈钢、316不锈钢、321不锈钢等，每个牌号具有不同的硬度范围。
根据具体的应用要求，可以选择合适的牌号和硬度的奥氏体不锈钢材料。
奥氏体不锈钢焊接性分析与焊接工艺评定毕业论文
工业学院毕业设计（论文）题目0Cr18Ni9（304）奥氏体不锈钢焊接性分析与焊接工艺评定系别材料工程系专业焊接技术与自动化班级焊接技术与自动化11-2姓名何旺学号3指导教师（职称）胡春霞讲师日期 2014年3月工业学院毕业设计（论文）任务书材料工程系2014届焊接技术与自动化专业毕业设计（论文）任务书注：本任务书要求一式两份，一份系部留存，一份报教务处实践教学科。
摘要钢是我们现代社会中不可缺少的一种材料，它可以看作一个国家工业化水平的标志。
钢的产量越高就代表这个国家的工业化水平越高。
不锈钢是钢中非常重要的的一种，由于不锈钢具有特殊的使用性能和力学性能，在现代的各行各业中已经被越来越多的使用。
在不锈钢中奥氏体不锈钢又是其中非常重要的一种，在发达国家每年消耗的的钢有70%的是不锈钢，在我国也达到了65%左右。
因此开发和使用好奥氏体不锈钢对我国的工业化来说越来越重要了。
0Cr18Ni9就是奥氏体不锈钢，我做的这个课题就是探讨0Cr18Ni9在低温贮罐制造中的性能。
低温贮罐是用来储存液N液Ar液态的CO2等低温液体的容器，液态介质中的特殊性能就决定了制造材料需要特殊性能，而奥氏体不锈钢0Cr18Ni9就具有这样的性能。
低温贮罐在现代生活、生产中使用已越来越广泛，因此对0Cr18Ni9的探讨就显得越来越重要。
在这篇论文中我会着重为大家阐述0Cr18Ni9在低温压力容器制造中的焊接性能、力学性能、使用性能和焊接工艺。
在这篇论文中我会通过一个焊接性试验来探讨0Cr18Ni9在低温压力容器中的各项性能我的这个实验就是规格为8×50×100mm的两块0Cr18Ni9板水平对接焊接方法就是手工电弧焊。
针对这个实验做出完确的焊接工艺评定，并且根据评定要求对试样做相应的无损检验和力学性能的试验，从而来判定0Cr18Ni9的各项性能。
关键词：焊接性能 ;力学性能 ;使用性能 ;焊接工艺AbstractSteel our modern society is indispensable to a material,it can be seen as a sign of the level of industrialized countries.The higher the output of steel on behalf of this country the higher the level of industrialization .Stainless steel is a very important one,because of the use of stainless steel with special performance and mechanical properties,in all walks of life in the present have been increasingly used.Austenitic stainless steel in the stainless steel is a very important one,in the developed world consumption of stainless annually in 70% of the stainless steel is,I have also reached about percent.Thus the development and use of austenitic stainless steel good to me over the words of the the industry has become increasingly important.0Cr18Ni9 is austenitic stainless steel,I do on this subject is 0Cr18Ni9 in low-temperature storge tank manufacturer in the performance.Cryogenic storge tank is used to storge liquid N liquid Ar of liquid CO2 and other low-temperature liquid containers,liquid medium decision on the special properties of the material needs of a special performance and austenitic stainless steel 0Cr18Ni9 on with this performance.Cryogenic storge tank in the present life,has been used in the production of more extensive,therefore 0Cr18Ni9 of it is becoming increasingly important.In this paper I will focus on as we set out in the cold 0Cr18Ni9 pressure vessel manufacture of welding performance,mechanical properties,the use of performance and welding technology.In this paper I will pass a welding test to explore 0Cr18Ni9 in low-temperature pressure vessel in the performance.This is my test specifications for the 8×50×100mm two 0Cr18Ni9 pull the butt welding method is the level of manual are welding.For the pilot to complete the welding technology assessment and assessed in accordance with the requirements of the design accordingly mechanical properties of non-destructive testing and inspection,to determine 0Cr18Ni9 the performance.Key word: Welding performance ;Mechanics performance ;Welding craft Operational performance目录1、绪论01.1 奥氏体不锈钢化学成分01.2奥氏体不锈钢的性能21.2.1奥氏体不锈钢的物理性能 (2)1.2.2奥氏体不锈钢的化学性能 (3)1.2.3奥氏体不锈钢的腐蚀性能 (4)1.3奥氏体不锈钢的焊接性61.3.1焊接热裂纹 (6)1.3.2焊接接头的晶间腐蚀 (8)1.3.3应力腐蚀开裂 (11)1.4奥氏体不锈钢的焊接 (12)1.4.1奥氏体不锈钢的焊接工艺 (12)1.4.2焊接顺序 (13)2、实验过程142.1 实验材料与工艺设备142.2实验方案与检测方法162.3金相实验 (17)2.4金相组织分析 (22)结论 (25)致 (26)参考文献 (27)英文文献 (27)1、绪论在金属加工工艺领域中，焊接属于连接方法之一。
奥氏体不锈钢的力学性能及工艺性能
奥氏体不锈钢的力学性能及工艺性能奥氏体不锈钢的力学性能不论不锈钢板还是耐热钢板，奥氏体型的钢板的综合性能最好，既有足够的强度，又有极好的塑性同时硬度也不高，这也是它们被广泛采用的原因之一。
奥氏体型不锈钢同绝大多数的其它金属材料相似，其抗拉强度、屈服强度和硬度，随着温度的降低而提高；塑性则随着温度降低而减小。
其抗拉强度在温度15~80℃范围内增长是较为均匀的。
更重要的是：随着温度的降低，其冲击韧度减少缓慢，并不存在脆性转变温度。
所以不锈钢在低温时能保持足够的塑性和韧性。
奥氏体不锈钢的工艺性能1. 焊接性能奥氏体不锈钢与其它各类不锈钢相比,有着较好的焊接性能,对氢脆也不敏感,可用各种焊接方法顺利地对工件进行焊接或补焊。
工件在焊前无需预热,若无特殊要求,焊后也可不进行热处理。
奥氏体不锈钢在焊接工艺上应注意焊缝金属的热裂纹。
在焊接热影响区的晶界上析出铬的碳化物以及焊接残余应力。
对于热裂纹,可采用含适量铁素体的不锈钢焊条焊接,能取得良好的效果。
对于要接触易产生局部腐蚀的介质的工件,焊后应尽可能地进行热处理,以防发生晶间腐蚀、应力腐蚀开裂和其它局部腐蚀。
2. 铸造性能奥氏体不锈钢的铸造性能比马氏体和铁素体不锈钢好。
这类钢中的1828 型钢的铸造收缩率一般为2 %～2. 5 %;18212Mo 型钢的铸造收缩率一般约为2.8 %左右。
在这类钢中,含钛的奥氏体不锈钢,其铸造性能比不含钛者要差,易使铸件产生夹杂,冷隔等铸造缺陷。
含氮的奥氏体不锈钢(如ZGCr18Mn8Ni4N)铸造时气孔敏感性较大,在冶炼、铸造工艺上都必须采取防护措施,严格烘烤炉料,采用干型,并严格控制出钢温度和浇注温度等。
合金元素(如铬、镍、钼、铜等)含量高的奥氏体不锈钢(如ZG1Cr24Ni20Mo2Cu3)在铸造时,铸件(特别是形状较复杂的厚大铸件,以及长管状铸件)易产生裂纹,严重者甚至出现开裂。
因此,必须在铸造工艺、冶炼工艺上采取特别的措施。
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☺ 采用低碳焊条 ☺ 降低焊接电流 ☺ 加快焊接速度
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2.2 焊接热裂纹
2.2.1 焊接热裂纹
焊接热裂纹：焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷 却到固相线附近的高温区时所产生的裂纹。
最常见的是焊缝凝固裂纹，又称结晶裂纹。
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当奥氏体不锈钢加热至450～850℃的敏化温度区时， 钢中的碳向奥氏体组织扩散沿晶界沉淀析出Cr23C6，致使晶 界边界层含Cr量低于12％，大大降低了不锈钢的耐腐蚀性和 焊缝强度。
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2.1 焊接接头晶间腐蚀
2.1.3 晶间腐蚀的危害
受腐蚀部位无尺寸上的变化，甚至仍旧保持金属泽， 不易察觉 受到应力作用时会沿晶界断裂，强度几乎完全消失 是一种最危险的破坏形式
奥氏体不锈钢的焊接性
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报告主要内容
• 奥氏体不锈钢 一．奥氏体不锈钢的焊接性
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一.奥氏体不锈钢
奥氏体不锈钢：在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。 包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量 并加入Mo、Cu、Si、N、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni 系列钢。；
焊缝脆化产生原因和防止方法
焊缝脆化：焊缝接头在工作时，其韧性和塑性没有达 到要求，导致发生脆断的现象。低温状态下尤为明显。
焊接时过大残余应力，使得奥氏体 焊缝产生“自生硬化”现象，降低了焊缝 的塑性和韧性 焊缝中铁素体的存在 采用限制热输入的办法，可以有效 防止焊缝脆化 采用纯奥氏体焊条
奥氏体不锈钢于1913年在德国问世，在各行各业中应 用非常广泛，占不锈钢总使用量的70%；
纯奥氏体不锈钢无磁性，而且具有高韧性和塑性，常 用于要求耐腐蚀及低温容器的制造；
奥泰采用19Cr-9Ni型不锈钢，弱磁性，耐腐蚀耐低温 。
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二.奥氏体不锈钢的焊接性
焊接性
金属材料在采用一定的焊接工艺条件下，获得优良焊 接接头的难易程度。
2.2 焊接热裂纹
2.2.2 裂纹产生的原因
奥氏体不锈钢导热系数小，而线膨胀系数大，焊接过 程中易于产生拉应力 奥氏体不锈钢在结晶时晶粒间存在 很薄的液相层，塑性很低。
2.2.3 裂纹产生的防治措施
采用含S,P量少的焊丝 焊缝冷却速度不可过快 采用小电流快速焊 收弧时填满弧坑
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奥氏体不锈钢的焊接性
1. 焊接接头晶间腐蚀 2. 焊接接头热裂纹 3. 应力腐蚀开裂 4. 奥氏体焊缝的脆化 5. 较大的焊接变形
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2.1 焊接接头晶间腐蚀
2.1.1 焊接接头的晶间腐蚀
晶间腐蚀在焊缝区，熔合区，热影响区均有可能出 现；通常用贫铬理论来解释。
2.1.2 贫铬理论
2.3 应力腐蚀开裂
2.3.1 应力腐蚀开裂
应力腐蚀开裂是焊接接头在特定腐蚀环境下受拉伸应 力作用时所产生的延序，避免产生较大的焊接拉应力 避免焊缝与腐蚀介质接触 避免焊缝产生咬边等点蚀缺陷
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2.4 焊缝脆化