不锈钢焊接难的原因.docx

一、不锈钢的分类1、什么是不锈钢和耐酸钢？答：不锈钢是不锈耐酸钢的简称，耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢；而将耐化学腐蚀介质（酸、碱、盐等化学浸蚀）腐蚀的钢种称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异而使它们的耐蚀性不同，普通不锈钢一般不耐化学介质腐蚀，而耐酸钢则一般均具有不锈性。2、如何对不锈钢进行分类？答：按组织状态分为马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、奥氏体-铁素体（双相）不锈钢及沉淀硬化不锈钢等。（1）马氏体钢：强度高，但塑性和可焊性较差。马氏体不锈钢的常用牌号有 1Cr13、3Cr13 等，因含碳较高，故具有较高的强度、硬度和耐磨性，但耐蚀性稍差，用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般的一些零件上，如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。这类钢是在淬火、回火处理后使用的，锻造、冲压后需退火。（2）铁素体钢：含铬 15%30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优于其它种类不锈钢，属于这一类的有 Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28 等。因其含铬量高，耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好，但机械性能与工艺性能较差，多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀，并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点，用于硝酸及食品工厂设备，也可制作在高温下工作的零件，如燃气轮机零件等。（3）奥氏体钢：含铬大于 18%，还含有 8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好，可耐多种介质腐蚀。一般采用固溶处理，即将钢加热至 10501150，然后水冷或风冷，以获得单相奥氏体组织。（4）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%。有些钢还含有 Mo、Cu、Si、Nb、Ti、N 等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的 475脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。（5）沉淀硬化不锈钢：基体为奥氏体或马氏体组织，沉淀硬化不锈钢的常用牌号有 04Cr13Ni8Mo2Al 等。其能通过沉淀硬化（又称时效硬化）处理使其硬（强）化的不锈钢。按成分分为铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。（1）铬不锈钢具有一定的耐蚀（氧化性酸、有机酸、气蚀）、耐热和耐磨特性，一般作为电站、化工、石油等设备材料。但其焊接性较差，应注意焊接工艺、热处理条件等。（2）铬镍不锈钢在焊接时，受到重复加热析出碳化物，会降低耐腐蚀性和力学性能。（3）铬-锰不锈钢的强度、延展性、韧性、成形性、焊接性、耐磨损和耐腐蚀性能良好。二、不锈钢焊接的疑难问题及材料设备使用介绍1、为什么焊接不锈钢有一定的工艺难度？答：（1）不锈钢材料热敏感性较强，在 450850温区内停留时间稍长，焊缝及热影响区耐腐蚀性能会严重下降；（2）容易发生热裂纹；（3）保护不良，高温氧化严重；（4）线膨胀系数大，易产生较大的焊接变形。2、焊接奥氏体不锈钢可采取哪些有效的工艺措施？答：（1）依据母材的化学成分，严格选择焊接材料；（2）小电流快速焊接，小线能量减少热输入；（3）细直径焊丝、焊条，不摆动，多层多道焊；（4）焊缝及热影响区强制冷却，减少 450850停留时间；（5）TIG 焊缝背面氩气保护；（6）与腐蚀介质接触的焊缝最后焊接；（7）焊缝及热影响区钝化处理。3、为什么奥氏体不锈钢和碳钢、低合金钢焊接（异种钢焊接）要选用 2513 系列的焊丝及焊条？答：焊接奥氏体不锈钢和碳钢、低合金钢相连的异种钢焊接接头，焊缝熔敷金属必须采用 2513 系列的焊丝（309、309L）及焊条（奥 312、奥307 等）。如采用其它不锈钢焊材，在碳钢、低合金钢一侧熔合线上会产生马氏体组织，出现冷裂纹。4、为什么实心不锈钢焊丝要用 98%Ar+2%O2的保护气体？答：实心不锈钢焊丝 MIG 焊接时，如果采用纯氩气体保护，熔池表面张力大，焊缝成型不良，呈“驼背”焊缝形状。加入 12%的氧气，可降低熔池表面张力，焊缝成型平整美观。5、为什么实心不锈钢焊丝 MIG 焊缝表面会发黑？如何解决此问题？答：实心不锈钢焊丝 MIG 焊接速度较快（3060cm/min），保护气体喷嘴已运行至前端熔池区时，焊缝还在红热高温状态，易被空气氧化，表面即生成氧化物，焊缝发黑。用酸洗钝化方法能够去除黑皮，恢复不锈钢原始表面颜色。6、为什么实心不锈钢焊丝要用带脉冲的电源才能实现射流过渡，无