⑴ 與Cr13型不銹鋼相比,奧氏體型不銹鋼有何特性18-8型奧氏體不銹鋼中各元素起什麼作用為提高其
與Cr13型不銹鋼相比,奧氏體型不銹鋼常溫強度硬度低,塑性韌性好,但是高溫強度高,耐蝕性高,18-8型奧氏體不銹鋼中元素主要有鉻、鎳、鈦,含碳量很低,其中鉻是提高鋼電極電位的主要元素,保證了鋼的耐蝕性,鎳是奧氏體化元素,可使鋼在常溫下保持奧氏體組織,促進耐蝕性,鈦的主要作用是與碳結合,避免碳與鉻結合,防止出現點蝕,為提高其抗蝕性能可採取固溶處理的熱處理的工藝方法。
⑵ 不銹鋼管(奧氏體)焊接特點和方法是什麼
不銹鋼管(奧氏體)焊接特點和方法是什麼?
答:
一)奧氏體不銹鋼管焊接特點:
奧氏體不銹鋼具有良好的可焊性,但焊接材料或焊接工藝不正確時,會出現以下缺陷:
1.晶問腐蝕
(1)晶間腐蝕產生原因
晶問腐蝕發生於晶粒邊界,所以叫晶問腐蝕。它是奧氏體不銹鋼最危險的一種破壞形式,它的特點是腐蝕沿晶界深人金屬內部,並引起金屬機械性
能和耐腐蝕性能的下降。奧氏體不銹鋼在450~850%溫度區間范圍內停留一定時問後,則晶界處會析出C ,其中的鉻主要來自晶粒表層,內部的鉻如來不及補充,會使晶界晶粒表層的含鉻量下降而形成貧鉻區,在強腐蝕介質的作用下,晶界貧鉻區受到腐蝕就會形成晶間
腐蝕。受到晶間腐蝕的不銹鋼在表面上沒有明顯的變化,但在受力時會沿晶界斷裂,幾乎完全喪失強度。
(2)防止晶間腐蝕的措施
①選用超低碳C≤0.03%、添加鈦或鈮等穩定元素的不銹鋼焊條。
②採用小規范,目的是為了減少危險溫度范圍停留時間,採用小電流、快焊速、短弧焊及不作橫向擺動。焊縫可採用強製冷卻(如銅墊板、水冷)方法加快焊接接頭的冷卻速度,減少熱影響區。多層焊時,應控制層間溫度,要前一道焊縫冷卻至60℃以下時再焊。
③接觸介質的那面焊縫最後焊接。
④焊後固溶處理。將工件加熱至1050~1150%後淬火,使晶界上的C C6溶人晶粒內部,形成均勻的奧氏體組織。
2.熱裂紋
(1)熱裂紋產生原因
①液相線和固相線距離大,凝固過程溫度范圍大,使低熔點雜質偏析嚴重,而且集中在晶界處。
②膨脹系數大,所以冷卻收縮時的應力也大。
(2)控制熱裂紋產生的措施
①控制焊縫金屬組織,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。
②控制化學成分,應減少焊縫金屬中的鎳、碳、硫、磷含量,增加鉻、鉬、硅及錳等元素,可以減少熱裂紋的產生。
③選用適當的焊條葯皮類型。用低氫型葯皮焊條可以使焊縫晶粒細化,減少雜質偏析,提高抗裂性。用酸性葯皮焊條氧化性強,使合金元素燒損多,抗裂性下降,而且晶粒粗大,使熱裂紋極易產生。
④採用適當的焊接規范和冷卻速度。採用小規范,即小電流、快焊速來減少焊接熔池過熱、快速冷卻,以減少偏析,使抗裂性提高。多層焊時,要控制層問溫度,前一焊道冷卻至6o℃後再焊。
3.應力腐蝕開裂
(1)應力腐蝕開裂產生原因
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。
(2)應力腐蝕開裂防止措施
①合理制定成形加工和組裝工藝,
盡可能減小冷卻變形度,避免強制組裝,防止組裝過程中造成各種傷痕(各種組裝傷痕及電弧灼痕,都會成為SCC的裂源,易造成腐蝕坑)。
②合理選擇焊材。
焊縫與母材應有良好的匹配,不產生任何不良組織,如晶粒粗化及硬脆馬氏體等。
③採取合適的焊接工藝。
保證焊縫成形良好,不產生任何應力集中或點蝕的缺陷,如咬邊等採取合理的焊接順序,降低焊接殘余應力。
④消除應力處理。
焊後熱處理,如焊後完全退火或退火;在難以實施熱處理時採用焊後錘或噴丸等。
4.焊縫成形不良
(1)焊縫成形不良產生原因
奧氏體不銹鋼焊接時,由於焊縫中合金元素含量高,熔池流動性差,易造成焊縫表面成形不良。主要表現在根部焊道背面成形惡化及蓋面焊道表面粗糙。焊縫表面成形不良對焊縫性能的影響在常溫或高溫工況下表現不明顯,但在低溫工況下,其成形不良所造成的應力集中,對焊縫低溫性能的影響不亞於焊縫內部質量的影響。
(2)防止措施
對於焊縫成形不良以及焊接熱影響區的晶問腐蝕問題,可以通過焊接工藝來加以解決。採用鎢極氬弧焊打底、較小的焊接線能量,來控制熱影響區處於敏化溫度區間的范圍。
二)奧氏體不銹鋼焊接方法:
不銹鋼最常用的焊接方法有:手工焊、金屬極氣體保護焊、和鎢極惰性氣體保護焊。
1、 手工焊
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、 金屬極氣體保護焊
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、 鎢極惰性氣體保護焊
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」。
三)奧氏體不銹鋼的焊接技巧
根據上述不銹鋼的焊接特點,為保證接頭的質量,應當採用以下焊接工藝:
1.焊前准備。必須清除可能使焊縫金屬增碳的各種污染。焊接坡口和焊接區焊前應用丙酮或酒精除油和去水。不得用碳鋼鋼絲刷清理坡口和焊縫表面。清渣和除銹應用砂輪、不銹鋼鋼絲刷等。
2.焊條必須存放在干凈的庫房內。使用時應將焊條放在焊條筒內,不要用手直接接觸焊條葯皮。
3.焊接薄板和拘束度較小的不銹鋼焊件,可選用氧化鈦型葯皮焊條。因為這種焊條的電弧穩定,焊縫成型美觀。
4.對於立焊和仰焊位置,應採用氧化鈣型葯皮焊條。其熔渣凝固較快,對熔化的焊縫金屬可起到一定的支托作用。
5.氣體保護焊和埋弧自動焊時,應選用鉻錳含量比母材高的焊絲,以補償焊接過程中合金元素的燒損。
6.在焊接過程中,必須將焊件保持較低的層問溫度,最好不超過150℃。不銹鋼厚板焊接時,為加快冷卻,可從焊縫背面噴水或用壓縮空氣吹焊縫表面,但層問必須注意清理,防止壓縮空氣污染焊接區。
7.手工電弧焊時,應在焊條說明書規定的電流范圍內選擇焊接電流。由於不銹鋼電阻值較大,靠近夾持端的一段焊條容易受電阻熱的作用而發紅,在焊至後半段焊條時應加快熔化速度,使焊縫熔深減少,但熔化速度太快又會造成未熔合和熔渣等缺陷。從保證接頭的耐腐蝕性考慮,也要求選用較小的焊接電流,減少焊接熱輸入量,防止焊接熱影響區的過熱。
8.在操作技術上應採用窄焊道技術,焊接時盡量不擺動焊條,在保持良好熔合的前提下,盡可能提高焊接速度。
9.不銹鋼焊件焊後一般不作消除應力處理。雖然在不銹鋼的焊接中也存在較高的殘余應力,但由於接頭各區在焊後具有良好的塑性和韌性,使殘余應力的有害影響顯著減小。更重要的是消除應力處理的溫度范圍正好處於不銹鋼的敏化溫度區,消除應力處理反而導致耐蝕性的降低。因此不銹鋼焊件的焊後熱處理的目的不應是消除接頭的殘余應力,而應是提高接頭的耐蝕性。主要有固溶處理和穩定化處理。
⑶ 奧氏體鋼的性能特點
奧氏體塑性很好,強度較低,具有一定韌性,不具有鐵磁性。
奧氏體因為是面心立方,八面體間隙較大,可以容納更多的碳。
所以其具有順磁性,奧氏體的鋼材則表現出無磁的特性。
由於其特殊的組織,在所有鋼材中奧氏體的比容是最小的。
奧氏體比鐵素體和滲碳體的材料膨脹系數更高,所以適用於製作膨脹靈敏的元件。
奧氏體的導熱性很差,加工過程極易發生變形,所以一般只能進行慢速加工。
奧氏體具有較高的塑性和低的屈服強度,容易塑性變形加工成型。
常見的奧氏體鋼材有HPM75、7Mn15、5Cr21、DG60、70Mn、50Mn等。
HPM75樣圖
力學性能:具有較高的塑性、低的屈服強度,容易塑性變形加工成型。可作為高溫用鋼。
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⑷ 奧氏體不銹鋼和304的區別是什麼
奧氏體不銹鋼和304不銹鋼區別:
1.兩者的特點不同。
304不銹鋼是不銹鋼中常見的一種材料,密度為7.93 g/cm,業內也稱之為18/8不銹鋼。耐高溫800℃,加工性能好,韌性高。奧氏體不銹鋼的特點:除了在氧化性酸介質中耐腐蝕外,如果含有Mo、Cu等元素,還能抗硫酸、磷酸、甲酸、醋酸、尿素等腐蝕。如果這類鋼中碳含量小於0.03%或含有Ti和Ni,其抗晶間腐蝕能力可顯著提高。高硅含量的奧氏體不銹鋼對濃硝酸有良好的耐蝕性。
2.兩者的用途不同。
304不銹鋼適用於食品加工、儲存和運輸。具有良好的加工性和焊接性。板式換熱器、波紋管、家居用品,汽車零部件(雨刷、消音器、模製品)、醫療器械、建築材料、化學、食品工業、農業、船舶零部件等。304不銹鋼是認可的食品級不銹鋼。奧氏體不銹鋼廣泛應用於工業、傢具裝飾行業和食品醫療行業。奧氏體不銹鋼因其綜合性能好、綜合性能全面而被廣泛應用於各行各業。
3.兩者的分類不同。
304不銹鋼管的種類很多,包括無縫管和直縫焊接鋼管,其次是結構和工業流體輸送用304不銹鋼管基本的分類。另一個是國標、日標、美標的劃分。奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼是奧氏體和鐵素體各佔一半左右的不銹鋼。當碳含量較低時,鉻含量為18%~28%,鎳含量為3%~10%。有些鋼還含有合金元素,如鉬、銅、硅、鈮、鈦和氮。
⑸ 鐵素體、奧氏體、馬氏體不銹鋼的特性是什麼
鐵素體不銹鋼,奧氏體不銹鋼,馬氏體不銹鋼都是以金相組織來分類的。各自的特點如下: 奧氏體不銹鋼:奧氏體型不銹鋼用200和300系列的數字標示。其顯微組織為奧氏體。它是在高鉻不銹鋼中添加適當的鎳(鎳的質量分數為8%~25%)而形成的。常見的幾種如下: 1Cr18Ni9Ti(321)、0Cr18Ni9(302)、00Cr17Ni14M02(316L) 優點:易焊接,可塑性好(不易斷裂),變形多,穩定性好(不易生銹),易鈍化。缺點:但對溶液中含有氯離子(CL-)的介質特別敏感,易於發生應力腐蝕。 鐵素體不銹鋼:400系列的數字表示。它的內部顯微組織為鐵素體,其鉻的質量分數在11.5%~32.0%范圍內。隨著鉻含量的提高,其耐酸性能也提高,加入鉬(Mo)後,則可提高耐酸腐蝕性和抗應力腐蝕的能力。00Cr12、1Cr17(430)、00Cr17Mo、00Cr30Mo2、Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25,Cr25Mo3Ti、Cr28等 優點:含鉻量高,導熱性好,穩定性比較好,散熱性好。缺點:但機械性能與工藝性能較差。 用途:多用於受力不大的耐酸結構及作抗氧化鋼使用,例如:灶具,排氣管道(摩托車後面)。 馬氏體不銹鋼:400系列的數字表示。它的顯微組織為馬氏體。這類鋼中鉻的質量分數為11.5%~18.0%,但碳的質量分數最高可達0.6%。碳含量的增高,提高了鋼的強度和硬度。在這類鋼中加入的少量鎳可以促使生成馬氏體,同時又能提高其耐蝕性。常見的幾種如下: 1Cr13(410)、2 Cr13(420)、3 Cr13()、1 Cr17Ni2() 優點:含碳量高,硬度高。缺點:這類鋼的可塑性和焊接性較差。用途:模具、地下管道、刀具、刃具、餐具、螺栓、螺母。 另外還有雙相不銹鋼,沉澱硬化(PH)型不銹鋼。 你所說的這幾種不銹鋼型號都屬於奧氏體不銹鋼,它們材質相似,大多用於裝飾材料。如果說它們的差異主要體現在: 200系列:奧氏體不銹鋼。特點:含Ni量低,比較容易生銹。除銹:用光亮膏、水性光亮膏、光潔水,防銹:護膜液、水性護膜液。 用途:做不銹鋼鋼帶,用於裝飾材料、不銹鋼門窗、不銹鋼樓梯扶手、防盜網等。 300系列:奧氏體不銹鋼。特點:含Ni量高,耐腐蝕性好。 用途:用於工業、化工設備、印染設備等。