马氏体不锈钢和双相不锈钢的焊接方法.docx

1、什 么 叫 马 氏 体 不 锈 钢？常 温 下 显 微 组 织 为 马 氏 体 组 织，通 过 热 处 理 可 以 调 整 其 力 学性 能 的 不 锈 钢。通 俗 地 说，是 一 类 可 硬 化 的 不 锈 钢。属 于 马 氏体 不 锈 钢 的 钢 号 有 1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、3Cr13Mo、1Cr17Ni2、2Cr13Ni2、9Cr18、9Cr18MoV 等。2、常 用 焊 接 方 法焊 接 马 氏 体 不 锈 钢 可 以 采 用 各 种 电 弧 焊 方 法 进 行 焊 接。目 前仍 以 焊 条 电 弧 焊 为 主，而 采 用 二 氧 化 碳 气 体 保 护 焊 或 氩、二 氧化 碳 混 合 气 体 保 护 焊，可 以 大 大 降 低 焊 缝 中 含 氢 量，从 而 降 低焊 缝 冷 裂 的 敏 感 性。3、常 用 焊 接 材 料（1）Cr13型 马 氏 体 不 锈 钢 焊 条 和 焊 丝通 常 在 焊 缝 有 较 高 的 强 度 要 求 时，采 用 Cr13型 马 氏 体 不 锈钢 焊 条 和 焊 丝，可 使 焊 缝 金 属 的 化 学 成 分 与 母 材 相 近，但 焊 缝的 冷 裂 倾 向 大。注 意 事 项：a.要 求 焊 前 预 热，预 热 温 度 不 能 超 过 450，以 防 止 475脆 化。焊 后 进 行 热 处 理，焊 后 热 处 理 是 在 冷 至 150-200 时，保 温 2h，使 奥 氏 体 各 部 分 转 变 为 马 氏 体，然 后 立 即 进 行 高 温 回火，加 热 到 730-790，保 温 时 间 每 1mm板 厚 为 10min，但不 小 于 2h，最 后 空 冷。b.为 了 防 止 裂 纹，焊 条 和 焊 丝 中S、P的 含 量 应 小 于 0.015%，Si的 含 量 应 不 大 于 0.3%。Si含 量 增 加，促 使 生 成 粗 大 的 一 次铁 素 体，导 致 接 头 的 塑 性 降 低。碳 的 含 量 一 般 应 低 于 母 材 的 含碳 量，可 以 降 低 淬 透 性。（2）Cr-Ni奥 氏 体 型 不 锈 钢 焊 条 与 焊 丝Cr-Ni奥 氏 体 钢 型 焊 缝 金 属 具 有 良 好 的 塑 性，可 以 缓 和 热 影响 区 马 氏 体 转 变 时 产 生 的 应 力。此 外，Cr-Ni奥 氏 体 不 锈 钢 型焊 缝 对 氢 的 溶 解 度 大，可 以 减 少 氢 从 焊 缝 金 属 向 热 影 响 区 的 扩散，有 效 地 防 止 冷 裂 纹，因 此 不 需 预 热。但 焊 缝 的 强 度 较 低，也 不 能 通 过 焊 后 热 处 理 来 提 高。4、常 见 的 焊 接 问 题（1）焊 接 冷 裂 纹马 氏 体 不 锈 钢 由 于 含 铬 量 高，极 大 地 提 高 其 淬 硬 性，不 论 焊前 的 原 始 状 态 如 何，焊 接 总 会 使 其 近 缝 区 产 生 马 氏 体 组 织。随着 淬 硬 倾 向 的 增 大，接 头 对 冷 裂 也 更 加 敏 感，尤 其 在 有 氢 存 在时，马 氏 体 不 锈 钢 还 会 产 生 更 危 险 的 氢 致 延 迟 裂 纹。措 施：1）采 用 大 线 能 量较 大 的 焊 接 电 流，可 以 减 缓 冷 却 速 度；2）对 于 不 同 的 钢 种 层 间 温 度 不 同，一 般 不 低 于 预 热 温 度；3）焊 后 缓 冷 到 150 200，并 进 行 焊 后 热 处 理 以 消 除 焊 接 残余 应 力，去 除 接 头 中 扩 散 氢，同 时 也 可 以 改 善 接 头 的 组 织 和 性能。（2）热 影 响 区 脆 化马 氏 体 不 锈 钢 尤 其 是 铁 素 体 形 成 元 素 较 高 的 马 氏 体 不 锈 钢，具 有 较 大 的 晶 粒 长 大 倾 向。冷 却 速 度 较 小 时，焊 接 热 影 响 区 易产 生 粗 大 的 铁 素 体 和 碳 化 物；冷 却 速 度 较 大 时，热 影 响 区 会 产生 硬 化 现 象，形 成 粗 大 的 马 氏 体。这 些 粗 大 的 组 织 都 使 马 氏 体不 锈 钢 焊 接 热 影 响 区 塑 性 和 韧 性 降 低 而 脆 化。措 施：1)控 制 合 理 的 冷 却 速 度；2)合 理 选 择 预 热 温 度，预 热 温 度 不 应 超 过 450，否 则 接 头长 时 间 处 于 高 温 下，可 能 产 生 475 脆 化;3)合 理 选 择 焊 接 材 料 调 整 焊 缝 的 成 分，尽 可 能 避 免 焊 缝 中 粗大 铁 素 体 的 产 生。5.焊 接 工 艺1）焊 前 预 热焊 前 预 热 是 防 止 产 生 冷