Ⅰ 不銹鋼材質焊接容易出現裂縫的原因都是什麼呢
晶間腐蝕:根據貧鉻理論,焊縫和熱影響區在加熱到450-850℃敏化溫度區時在晶界上析出碳化鉻,造成貧鉻的晶界,不足以抵抗腐蝕的程度。焊接時就會出現裂縫。
應力腐蝕開裂:應力腐蝕開裂是焊接接頭在特定腐蝕環境下受拉伸應力作用時所產生的延遲開裂現象。奧氏體不銹鋼焊接接頭的應力腐蝕開裂是焊接接頭比較嚴重的失效形式,表現為無塑性變形的脆性破壞。
焊縫金屬的低溫脆化:對於奧氏體不銹鋼焊接接頭,在低溫使用時,焊縫金屬的塑韌性是關鍵問題。此時,焊縫組織中的鐵素體的存在總是惡化低溫韌性。
(1)不銹鋼焊接鐵素體含量多少最好擴展閱讀:
奧氏體不銹鋼通常在常溫下的組織為純奧氏體,也有一些為奧氏體+少量鐵素體,這種少量鐵素體有助於防止焊接熱裂紋。
防止焊接裂紋措施:
盡量使焊縫金屬呈雙相組織,鐵素體的含量控制在3-5%以下。因為鐵素體能大量溶解有害的S、P雜質。
盡量選用鹼性葯皮的優質焊條,以限制焊縫金屬中S、P、C等的含量。
採用低碳或超低碳的焊材,如A002等;採用含鈦、鈮等穩定化元素的焊條,如A137、A132等。
由焊絲或焊條向焊縫熔入一定量的鐵素體形成元素,使焊縫金屬成為奧氏體+鐵素體的雙相組織,(鐵素體一般控制在4-12%)。
減少焊接熔池過熱,選用較小的焊接電流和較快的焊接速度,加快冷卻速度。
對耐晶間腐蝕性能要求很高的焊件進行焊後穩定化退火處理。
Ⅱ 不銹鋼焊接要求規范
1、選擇合適的不銹鋼焊條、焊絲。強度匹配原則
2、低線能量輸入,注意475°C引起的脆化
3、б相脆化:奧氏體型不銹鋼、鐵素體型不銹鋼和雙相不銹鋼易發生б相脆化。由於組織中析出了百分之幾的相,韌性顯著下降。б相一般是在600-900℃范圍內析出,尤其在750℃左右最易析出,作為防止б相產生的預防性措施,奧氏體型不銹鋼中應盡量減少鐵素體的含量。
Ⅲ 不銹鋼焊接性能
常用不銹鋼焊接方法對不銹鋼最常用的焊接方法是手工焊(MMA),其次是金屬極氣體保護焊(MIG/MAG)和鎢極惰性氣體保護焊(TIG).雖然這些焊接方法對不銹鋼工業的大多數人而言是熟悉的,但是我們認為這個領域值得深入探討.
1、
手工焊(MMA):手工焊是一種非常普遍的、易於使用的焊接方法.電弧的長度靠人的手進行調節,它決定於電焊條和工件之間縫隙的大小.同時,當作為電弧載體時,電焊條也是焊縫填充材料.
這種焊接方法很簡單,可以用來焊接幾乎所有材料.對於室外使用,它有很好的適應性,即使在水下使用也沒問題.大多數電焊機可以TIG焊接.在電極焊中,電弧長度決定於人的手:當你改變電極與工件的縫隙時,你也改變了電弧的長度.在大多數情況下,焊接採用直流電,電極既作為電弧載體,同時也作為焊縫填充材料.電極由合金或非合金金屬芯絲和焊條葯皮組成.這層葯皮保護焊縫不受空氣的侵害,同時穩定電弧.它還引起渣層的形成,保護焊縫使它成型.電焊條即可是鈦型焊條,也可是緘性的,這決定於葯皮的厚度和成分.鈦型焊條易於焊接,焊縫扁平美觀.此外,焊渣易於去除.如果焊條貯存時間長,必須重新烘烤.因為來自空氣的潮氣會很快在焊條中積聚.
2、
MIG/MAG焊接:這是一種自動氣體保護電弧焊接方法.在這種方法中,電弧在保護氣體屏蔽下在電流載體金屬絲和工件之間燒接.機器送入的金屬絲作為焊條,在自身電弧下融化.由於MIG/MAG焊接法的通用性和特殊性的優點,至今她仍然是世界上最為廣泛的焊接方法.它使用於鋼、非合金鋼、低合金鋼和高合金為基的材料.這使得它成為理想的生產和修復的焊接方法.當焊接鋼時,MAG可以滿足只有0.6mm厚的薄規格鋼板的要求.這里使用的保護氣體是活性氣體,如二氧化碳或混合氣體.唯一的限制是當進行室外焊接時,必須保護工件不受潮,以保持氣體的效果.
3、
TIG焊接:電弧在難熔的鎢電焊絲和工件之間產生.這里使用的保護氣體是純氬氣,送入的焊絲不帶電.焊絲既可以手送,也可以機械送.也有一些特定用途不需要送入焊絲.被焊接的材料決定了是採用直流電還是交流電.採用直流電時,鎢電焊絲設定為負極.因為它有很深的焊透能力,對於不同種類的鋼是很合適的,但對焊縫熔池沒有任何「清潔作用」.
TIG焊接法的主要優點是可以焊接大材料范圍廣.包括厚度在0.6mm及其以上的工件,材質包括合金鋼、鋁、鎂、銅及其合金、灰口鑄鐵、普通干、各種青銅、鎳、銀、鈦和鉛.主要的應用領域是焊接薄的和中等厚度的工件,在較厚的截面上作為焊根焊道使用.
Ⅳ 什麼是鐵素體不銹鋼
在使用狀態下以鐵素體組織為主的不銹鋼。含鉻量在11%~30%,具有體心立方晶體結構。
這類鋼一般內不含鎳,有時容還含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素,這類鋼具導熱系數大,膨脹系數小、抗氧化性好、抗應力腐蝕優良等特點,多用於製造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件。
這類鋼存在塑性差、焊後塑性和耐蝕性明顯降低等缺點,因而限制了它的應用。爐外精煉技術(AOD或VOD)的應用可使碳、氮等間隙元素大大降低,因此使這類鋼獲得廣泛應用。
Ⅳ 2205鐵素體含量是多少
2205鐵素體含量是不是越高越好?
答:不是的
1第二代雙相不銹鋼一般稱為標准雙相不銹鋼,成分特點是超低碳、含氮、其典型成分為22%cr+5%ni+0.17%n,與第一代雙相不銹鋼相比,2205進一步提高氮含量,增強在氯離子濃度較高的酸性介質中的耐應力腐蝕和抗點蝕性能。氮是強烈的奧氏體形成元素,加入到雙相不銹鋼中,既提高鋼的強度且不顯著損傷鋼的塑韌性,又能抑制碳化物析出和延緩。
2
組織特點:雙相不銹鋼在溫室下固溶體中奧氏體和鐵素體約各佔半數,兼有兩相組織特徵。它保留了鐵素體不銹鋼導執細數小、耐點蝕、縫隙及氯化物應力腐蝕的特點、又具有奧氏體不銹鋼韌性好、脆性轉變溫度較低、抗晶間腐蝕、力學性能和焊接性能好的優點。
3
在性能上的突出表現屈服強度和耐應力腐蝕、雙相不銹鋼比奧氏體不銹鋼的屈服強度高近1倍,同樣的壓力等級條件下,可以節約材料。比奧氏體不銹鋼的線性熱膨脹系數低,微信公眾號:焊王與低碳鋼接近。使得雙相不銹鋼與碳鋼的連接較為合適,這有很大的工程意義。鍛壓及冷沖成型不如奧氏體不銹鋼。
4
焊接性:雙相不銹鋼2205具有良好的焊接性,焊接冷裂紋和熱裂紋的敏感性都較小。通常焊前不預熱,焊後不熱處理。由於有較高的氮含量,熱影響區的單相鐵素體化傾向較小,當焊接材料選擇合理,焊接線能量控制當時,焊接頭具有良好的綜合性能。
5
熱裂紋:熱裂紋的敏感性比奧氏體不銹鋼小的多。這是由於含鎳量不高,易形成低熔點共晶的雜質極少,不易產生低熔點液膜。另外,晶粒在高溫下沒有急劇長大的危險。
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熱影響區脆化:雙相不銹鋼焊接的主要問題不在焊縫,而在熱影響區。因為在焊接熱循環作用下,熱影響區處於快冷非平衡態,冷卻後總是保留更多的鐵素體,從而增大了腐蝕傾向和氫致裂紋(脆性)敏感性。
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焊接冶金:雙相不銹鋼焊接過程中,在熱循環的作用下、焊縫金屬和熱影響區的組織發生著一系列的變化。在高溫下,所有的雙相不銹鋼的金相組織全部由鐵素體組織,奧氏體是在冷卻過程中析出的。奧氏體析出的多少受諸多因素的影響。
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相比例要求:雙相不銹鋼焊接頭的力學性能和耐腐蝕性能取決於焊接接頭能否保持適當的相比例,因此,焊接是圍繞如何保證其雙相組織進行的。當鐵素體和奧氏體量各接近50%時,性能較好,接近母材的性能。改變這個關系,將使雙相不銹鋼焊接接頭的耐蝕性能和力學性能下降。雙相不銹鋼2205鐵素體含量的最佳45%,過低的鐵素體含量小於25%將導致強度和抗應力腐蝕開裂能力下降;過高的鐵素體含量大於75%也會有損於耐腐蝕性和降低沖擊韌性.
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相比例影響因素:焊接接頭中鐵素體和奧氏體的平衡關系既受到鋼中合金元素含量的影響,又受到填充金屬、焊接熱循環、保護氣體的影響。
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合金元素的影響:根據研究和大量實驗發現,母材含氮是非常重要的。氮在保證焊縫金屬和焊後熱影響區內形成足夠量的奧氏體方面具有重要作用。氮和鎳一樣是形成奧氏體價和擴大奧氏體元素,但是,氮的能力也比鎳大,可防止焊後出現單相鐵素體,並能阻止有害金屬相的析出。由於焊接熱循環的作用,自熔焊或填充金屬成分與母材相同時,焊縫金屬的鐵素體量急劇增加,甚至出現純鐵素體組織。微信公眾號:焊王,為了抑制焊縫中鐵素體的過量增加,採用奧氏體占優勢的焊縫金屬是雙相不銹鋼的焊接趨勢。一般採取在焊接材料中提高鎳或是加氮這兩條途徑。通常鎳的含量比母材高出2%-4%,例如,2205填充金屬的鎳含量就高達8%-10%. 用含氮的填充材料比只提高鎳的填充材料效果穩定,但加氮不僅能延緩金屬間的析出,而且還可提高焊縫金屬的強度和耐腐蝕性能。目前,填充材料一般都是在提高鎳的基礎上,再加入母材含量相當的氮。
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對於雙相不銹鋼2205,鎢極氬弧焊選用sandvik22.8.3L(ER2209)焊絲,焊條電弧焊選用Avesta2205AC/DC焊條是滿足對焊接材料要求的。雙相不銹鋼2205及焊接材料在合金元素上的這些特點,為焊接工藝參數即焊接線能量的選擇提供了一定的范圍,這對焊接是非常有利的。
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熱循環:雙相不銹鋼焊接的最大特點是焊接熱循環對焊接接頭內的組織有影響,無論焊縫還是熱影星區都會有相變發生,這對焊接接頭的性能有很大影響。因此,微信公眾號:焊王,多層多道焊是有益的,後續焊道對前層焊道有熱處理作用,焊縫金屬中的鐵素體進一步轉變為奧氏體,成為以奧氏體占優勢的兩相組織;毗鄰焊縫的熱影響區中的奧氏體相也相應增多,且能細化鐵素體晶粒,減少碳化物和氮化物從晶內和晶界析出,從而使整個焊接接頭的組織個性能顯著改善。也正是由於焊接熱循環的影響,雙相不銹鋼焊接時要求與介質接觸的焊道應焊接,這一點與奧氏體不銹鋼焊接循序的要求恰恰相反。
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工藝參數的影響:焊接工藝數即焊接線能量對雙相組織的平衡也起著關鍵的作用。由於雙相不銹鋼字高溫下是100% 的鐵素體若線能量過小,熱影響區冷卻速度快,奧氏體來不及析出過量的鐵素體就會在溫室下過冷保持下來。若線能量過大,冷卻速度太慢,盡管可以獲得足量的奧氏體,但也會引起熱影響區的鐵素體晶粒長大以及σ相等有害金屬相的析出,造成接頭脆化。 為了避免上述情況的發生,最佳的措施是控制焊接線能量和層間溫度,並使用填充金屬。
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保護氣體的影響:鎢極氬弧焊時,可在氬氣中加入2%氮氣,防止焊縫表面因擴散而損失氮,有助於鐵素體與奧氏體的平衡。
Ⅵ 奧氏體不銹鋼出現焊接熱裂紋的預防措施
影響奧氏體不銹鋼焊接熱裂紋的因素主要包括二個方面:冶金因素和力學因素。分析後認為其防止措施是:
1、冶金方面:
1)焊縫有害雜質的控制;
嚴格控制硼、硫、磷等有害元素含量。對於不允許存在鐵素體的純奧氏體焊縫,可以加入適當的錳,少許的碳、氮,同時減少硅的含量。
2)改善焊縫結晶形態;
焊縫金屬或母材中增添一定數量的鐵素體組織,形成兩相組織,有效防止熱裂紋產生。
3)焊條和焊劑;
參照母材材質,採用低碳或超低碳以及含鈦、鈮等穩定化元素的焊材。
對Cr/Ni≥1的奧氏體耐熱鋼,一般採用奧氏體-鐵素體不銹鋼焊條,以焊縫金屬含2-5%鐵素體為宜;對Cr/Ni<1的奧氏體耐熱鋼,應保證焊縫金屬具有與母材化學成分大致相近的同時,增加焊縫金屬中的Mo、W、Mn元素含量。
對於工作溫度在300℃以上、有較強腐蝕性的介質,應採用含有Ti或Nb穩定化元素或超低碳不銹鋼焊條;對於含有稀硫酸或鹽酸的介質,常選用含Mo或含Mo和Cu的不銹鋼焊條;對工作介質腐蝕性弱或僅為避免銹蝕污染的不銹鋼設備,可採用不含Ti或Nb的不銹鋼焊條。
對於低溫條件下工作的奧氏體不銹鋼,應採用純奧氏體焊條,也可選用鎳基合金焊條。
2、工藝方面:
1)選擇正確的焊接工藝參數;
奧氏體不銹鋼焊接應選用小電流、快速焊方式;多層焊時,為防晶粒長大,要等前一層焊縫冷卻後再焊接次一層焊縫;厚板焊接時,為加快冷卻,可從焊縫背面噴水或用壓縮空氣吹焊縫表面。
2)降低接頭剛度和拘束度;
設計上減小結構的板厚,合理布置焊縫;在施工上合理安排焊件的裝配順序和每道焊縫的先後順序,避免每條焊縫處在剛性拘束狀態焊接,設法讓每條焊縫有較大的收縮自由。
3)預熱;
當奧氏體鋼的剛性極大時,有時候也要進行預熱,以防裂紋產生,而且裂紋的傾向會隨著預熱溫度的升高而降低。
Ⅶ 不銹鋼和鐵中的元素有什麼區別及各元素的含量
你說的是鐵還是鋼?
碳鋼一般是鐵碳系的,元素一般有C、Fe、Mn、Si、S、p。
不銹鋼一般是鉻(Cr)或鉻鎳(Cr-Ni)系的。不過不銹鋼也分鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、雙相不銹鋼等。
馬氏體不銹鋼一般Cr含量為13%左右,鐵素體不銹鋼一般Cr含量為17%左右。用的比較多的是奧氏體不銹鋼,也就是Cr-Ni系的。用的較多的有304、308、316等等。
合金元素的影響:
Mn
1、在低含量范圍內,對鋼具有很大的強化作用,提高強度、硬度和耐磨性
2、降低鋼的臨界冷卻速度,提高鋼的淬透性
3、稍稍改善鋼的低溫韌性
4、在高含量范圍內,作為主要的奧氏體化元素
Si
1、強化鐵素體,提高鋼的強度和硬度
2、降低鋼的臨界冷卻速度,提高鋼的淬透性
3、提高鋼的氧化性腐蝕介質中的耐蝕性,提高鋼的耐熱性
4、磁鋼中的主要合金元素(含量在0.40%范圍內時,改善熱裂傾向,含量高時,易形成柱狀晶,增加熱裂傾向。)
Cr
1、在低合金範圍內,對鋼具有很大的強化作用,提高強度、硬度和耐磨性
2、降低鋼的臨界冷卻速度,提高鋼的淬透性
3、提高鋼的耐熱性
4、在高合金範圍內,使鋼具有對強氧化性酸類等腐蝕介質的耐腐蝕能力
Mo
1、 強化鐵素體,提高鋼的強度和硬度
2、 降低鋼的臨界冷卻速度,提高鋼的淬透性
3、 提高鋼的耐熱性和高溫強度
Ni
1、 提高鋼的強度,而不降低其塑性,改善鋼的低溫韌性
2、 降低鋼的臨界冷卻速度,提高鋼的淬透性
3、 擴大奧氏體區,是奧氏體化的有效元素
4、 本身具有一定耐蝕性,對一些還原性酸類有良好的耐蝕能力
Al
1、 煉鋼中起良好的脫氧作用
2、 細化鋼的晶粒,提高鋼的強度
3、提高鋼的抗氧化性能,提高不銹鋼對強氧化性酸類的耐蝕能力
RE
1、煉鋼中起脫硫、去氣、凈化鋼液作用
2、細化鋼的晶粒,改善鑄態組織
S:
1、 硫在鋼中以FeS-Fe共晶體存在於鋼的晶粒周界,降低鋼的力學性能,優制鋼含硫量一般應限制在0.04%以下。
2、 在機械製造中,有時為了改善某些鋼的切削加工性能,人為將含硫量提高,以形成硫化物,起中斷基體連續性的作用。
3、 硫含量的提高,增加鑄件熱裂傾向。
H:
煉鋼過程中鋼液從爐氣中吸收氫
鋼液中氫的溶解度隨溫度升高而提高,在緩慢凝固條件下,氫以針孔形態析出。快速凝固時,析出氫在鐵的晶格內造成高應力狀態,導致脆性。
N:
煉鋼過程中鋼液從爐氣中吸收氮
1、 鋼液中溶解的氮在凝固過程中因溶解度降低而析出,並與鋼中的Si、Al、Zr等元素化合,生成SiN、AlN 、ZrN等氮化物。少量氮化物能細化鋼的晶粒。氮休物多時,會使鋼的塑性和韌性降低。
2、 氮屬於擴大奧氏體區元素,在鋼中可部分代替鎳的作用,是鉻錳氮不銹鋼中的合金元素,,在超低碳不銹鋼中,可代替碳的作用,提高鋼的強度。
O:
1、 鋼液中溶解的FeO 在凝固前溫度降低過程中與鋼液中的碳起反應,生成一氧化碳氣泡,在鑄件中造成氣孔。
2、 鋼液凝固過程中,FeO因溶解度下降而析出在鋼的晶粒周界處,降低鋼的性能。
Ⅷ 不銹鋼中的「鐵素體」指的是什麼含鐵量多少可成為「鐵素體」
不銹鋼中的「鐵素體」,指的是碳溶解在a-Fe中的間隙固溶體,其溶碳能力很小回,常溫下僅能溶解為0.0008%的碳答,在727℃時最大的溶碳能力為0.02%,它仍保持的體心立方晶格.常用符號F表示。
由於鐵素體含碳量很低,其性能與純鐵相似,塑性、韌性很好,伸長率δ=45%~50%。強度、硬度較低,σb≈250MPa,而HBS=80。
所謂鐵素體不銹鋼.指的是在使用狀態下以鐵素體組織為主的不銹鋼。它的含鉻量在11%~30%,具有體心立方晶體結構,至於不銹鋼含鐵量與它是否是鐵素體不銹鋼並無關系.鐵素體不銹鋼只取決於在使用狀態下,它是否以鐵素體組織為主.
Ⅸ 如何提高不銹鋼焊縫的鐵素體含量
那是肯定的,首先304是奧氏體不銹鋼不錯,但是裡面也不是純奧氏體組織,其裡面也含有一定的鐵素體,鐵素體是有磁性的,另外。用來焊接304的不銹鋼焊材比如E308-16(也就是普通所說的不銹鋼A102)裡面含有一定量的鐵素體,並且焊接材料的焊縫中的鐵素體要較母材的鐵素體含量要較母材的要高,因為如果焊縫中的鐵素體含量過低就會使的焊縫很容易開裂。因為鐵素體可以打亂奧氏體的柱狀晶的形態,從而提高抗裂性。因此,焊後肯定會有磁性。如果想焊後沒有磁性,你就得選擇無磁或低磁的308不銹鋼焊材或者選擇310焊材也就是不銹鋼A402但是價格會比不銹鋼A102高很多。
Ⅹ 奧氏體不銹鋼中鐵素體含量的標准
奧氏體不銹鋼含鐵量為68%~75%左右,不同的牌號奧氏體含鐵量有所不同,因為不同的奧氏體含其他元素如鉻、鎳、碳、等比例不同,相對應鐵元素比例也會有所變動.