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不銹鋼焊接時為什麼要控制焊縫中的含碳量

發布時間:2024-11-04 20:12:43

㈠ 切貝殼的鐵絲,很細,直徑1MM,怎麼焊接,用酒精燈,錫,和一種白色粉面,我接的地方總是很粗,不行

1 什麼是焊接?常用的焊接方法分為哪幾類?
通過加熱或加壓,或兩者並用,並且用或不用填充材料,使工件達到結合的一種加工工藝方法稱為焊接。
工件可以用各種同類或不同類的金屬、非金屬材料(塑料、石墨、陶瓷、玻璃等),也可以用一種金屬與一種非金屬材料。金屬的焊接在現代工業中具有廣泛的應用,因此狹義地講,焊接通常就是指金屬材料的焊接。
按照焊接過程中金屬材料所處的狀態不同,目前把焊接方法分為以下三類:
⑴熔焊 焊接過程中,將焊件接頭加熱至熔化狀態,不加壓力完成焊接的方法稱為熔焊。常用的熔焊方法有電弧焊、氣焊、電渣焊等。
⑵壓焊 焊接過程中,必須對焊件施加壓力(加熱或不加熱),以完成焊接的方法稱為壓焊。常用的壓焊方法有電阻焊(對焊、點焊、縫焊)、摩擦焊、旋轉電弧焊、超聲波焊等。
⑶釺焊 焊接過程中,採用比母材熔點低的金屬材料作釺料,將焊件和釺料加熱到高於釺料熔點、低於母材熔點的溫度,利用液態釺料潤濕母材,填充接頭間隙並與母材相互擴散實現連接焊件的方法稱為釺焊。常用的釺焊方法有火焰釺焊、感應釺焊、爐中釺焊、鹽浴釺焊和真空釺焊等。
2 焊接區內有哪些氣體?其來源如何?
焊接過程中,焊接區內充滿大量氣體。用酸性焊條焊接時,主要氣體成分是CO、H2、H2O;用鹼性焊條焊接時,主要氣體成分是CO、
CO2;埋弧焊時,主要氣體成分是CO、H2。
焊接區內的氣體主要來源於以下幾方面:一是為了保護焊接區域不受空氣的侵入,人為地在焊接區域添加一層保護氣體,如葯皮中的
造氣劑(澱粉、木粉、大理石等)受熱分解產生的氣體、氣體保護焊所採用的保護氣體(CO2氣體、Ar氣)等;其次是用潮濕的焊條或焊劑焊接時,析出的氣體、保護不嚴而侵入的空氣、焊絲和母材表面上的雜質(油污、鐵銹、油漆等)受熱產生的氣體,以及金屬和熔渣高溫蒸發所產生的氣體等。
3 試述氮、氫、氧對焊縫金屬的作用和影響
⑴氮 氮主要來自焊接區域周圍的空氣。手弧焊時,堆焊金屬中約含有0.025%的氮。氮是提高焊縫金屬強度、降低塑性和韌性的元素,也是在焊縫中產生氣孔的主要原因之一。
⑵氫 氫主要來源於焊條葯皮、焊劑中的水分、葯皮中的有機物,焊件和焊絲表面上的污物(鐵銹、油污)和空氣中的水分等。各種
焊接方法均使焊縫增氫,只是增氫的程度不同:手弧焊時用纖維素葯皮焊條焊得的焊縫含氫量比母材高出70倍;只有採用低氫型焊條施焊時,焊縫的含氫量才比較低;而用CO2氣體保護焊時,含氫量最低。
氫使焊縫金屬的塑性性嚴重下降,促使在焊接接頭中產生氣孔和延時裂紋,並且還會在拉伸試樣的斷面上形成白點。
⑶氧 氧主要來源於空氣、葯皮和焊劑中的氧化物、水分及焊接材料表面的氧化物。隨著焊縫中含氧量的增加,其強度、硬度和塑性
會明顯下降,還能引起金屬的熱脆、冷脆和時效硬化,並且也是焊縫中形成氣孔(CO氣孔)的主要原因之一。
總之,進入焊縫金屬中的氮、氫、氧都是屬於有害的元素。
4 為什麼對焊接區域要進行保護?如何保護?
對焊接區域進行保護的目的是防止空氣侵入熔滴和熔池,減少焊縫金屬中的氮、氧含量。保護的方式有下列三種:
⑴氣體保護 例如,氣體保護焊時採用保護氣體(CO2、H2、Ar)將焊接區域與空氣隔離起來。
⑵渣保護 在熔池金屬表面覆蓋一層熔渣使其與空氣分開隔離,如電渣焊、埋弧焊。
⑶氣—渣聯合保護 利用保護氣體和熔渣同時對熔化金屬進行保護,如手弧焊。
5 如何減少焊縫金屬中的含氧量?
對焊接區域進行保護、防止空氣與熔化金屬進行接觸是控制焊縫金屬中含氧量的重要措施,但是不能根本解決問題,因為氧還可以通
過許多其它渠道進入焊縫中,要徹底堵塞這些渠道事實上是不可能的,因此目前只能採取措施,對已進入熔化金屬中的氧進行脫氧處理。
6 焊縫金屬常用的脫氧方法有哪些?
利用熔渣或焊芯(絲)金屬與熔化金屬相互作用進行脫氧,是焊縫金屬常用的脫氧辦法。
⑴擴散脫氧 當溫度下降時,原先熔解於熔池中的FeO會不斷地向熔渣進行擴散,從而使焊縫中的含氧量下降,這種脫氧方法稱為擴
散脫氧。
如果熔渣中有強酸性氧化物SiO2、TiO2等,它們會與FeO生成復合物,其反應式為
(SiO2+FeO)= FeO·SiO2
(TiO2+FeO)= FeO·TiO2
反應的結果使熔渣中的自由FeO減少,這就使熔池金屬中的[FeO]不斷地向渣中擴散,焊縫金屬中的含量因此得以減少。
酸性熔渣(如焊條J422、焊劑HJK431熔化所成的熔渣)中含有較多量的SiO2、TiO,所以其脫氧方法主要是擴散脫氧。但是在焊接條件下,由於熔池冷卻速度快,熔渣和液體金屬相互作用的時間短,擴散脫氧進行得很不充分,因此用酸性焊條(劑)焊成的焊縫,其含氧量還比較高,焊縫金屬的塑性和韌性也比較低。
⑵用脫氧劑脫氧 在焊芯、葯皮或焊絲中加入某種元素,使它本身在焊接過程中被氧化,從而保證被焊金屬及其合金元素不被氧化或已被氧化的金屬還原出來,這種用來脫氧的元素稱為脫氧劑。常用的脫氧劑有碳、錳、硅、鈦和鋁。
鹼性焊條的脫氧劑以鐵合金的形式加入到葯皮中去,如錳鐵、硅鐵等。
埋弧焊常採用合金焊絲,如H08MnA、H10MnSi等。
用脫氧劑脫氧的效果比擴散脫氧好得多,所以用鹼性焊條施焊的焊縫,其含氧量比用酸性焊條施焊時要低,塑性、韌性相應得到提高,因此鹼性焊條常用來焊合金鋼及重要的焊接結構。
7 如何減少焊縫金屬中的含氫量?
減少焊縫金屬中含氫量的常用措施有:
1) 烘乾焊條的焊劑;
2) 清除焊件和焊絲表面上的雜質;
3) 在葯皮和焊劑中加入適量的氟石(CaF2)、硅砂(SiO2),兩者都具有較好的去氫效果;
4) 焊後立即對焊件加熱,進行後熱處理;
5) 採用低氫型焊條、超低氫型焊條和鹼性焊劑。
8 試述焊縫金屬中硫的危害性。如何脫硫?
硫是焊縫中常存的有害元素之一。硫能促使焊縫金屬產生熱裂紋、降低沖擊韌度和需腐蝕性,並能促使產生偏析。厚板焊接時,硫還
會引起層狀撕裂。
硫在液態金屬中以FeS的形式存在,熔渣中的Mn、MnO、CaO具有一定的脫硫作用;其反應式如下
[Mn]+[FeS] =[MnS]+[Fe]
[MnO]+[FeS]=[MnS]+[FeO]
[CaO]+[FeS] =[CaS]+[FeO]
生成的MnS、CaS都進入熔渣中,由於MnO、CaO均屬鹼性氧化物,在鹼性熔渣中含量較多,所以鹼性熔渣的脫硫能力比酸性熔渣
強。
9 試述焊金屬中磷的危害性。如何脫磷?
磷也是焊縫中常存的有害元素之一。磷會增加鋼的冷脆性,大幅度地降低焊縫金屬的沖擊韌度,並使脆性轉變溫度升高。焊接奧氏體
類鋼或焊縫中含碳量較高時,磷也會促使焊縫金屬產生熱裂紋。
磷在液態金屬中以Fe2P、P2O5形式存在。脫磷反應可分為兩步進行:第一步是將磷氧化成P2O5;第二步使之與渣中的鹼性氧化物CaO
生成穩定的復合物進入熔渣。其反應式為
2[Fe2P]+5(FeO=P2O5+11[Fe]
P2O5+3(CaO)=(CaO)3·P2O5
P2O5+4(CaO)=(CaO)4·P2O5
由於鹼性熔渣中含有較多的CaO,所以脫磷效果比酸性熔渣要好。
但是實際上,不論是鹼性熔渣還是酸性熔渣,其最終的脫硫、脫磷效果仍不理想。所以目前控制焊縫中的硫、磷含量,只能採取限制
原材料(母材、焊條、焊絲)中硫、磷含量的方法。
10 什麼是焊縫金屬的合金化?常用的合金化方式有哪些?
合金化就是把所需要的合金元素,通過焊接材料過渡到焊縫金屬(或堆焊金屬)中去。
合金化的目的:1)補償焊接過程中由於氧化、蒸發等原因造成的合金元素的損失;2)改善焊縫金屬的組織和性能;3)獲得具有特
殊性能的堆焊金屬。
常用的合金化方式有:應用合金焊絲;應用葯芯焊絲或葯芯焊條;應用合金葯皮或粘結焊劑;應用合金粉末;應用熔渣與金屬之間的
置換反應。
11 什麼是合金元素的過渡系數?
合金元素在焊接過程中總有一部分因氧化、蒸發等原因損耗掉,不可能全部過渡到焊縫中去。合金元素的過渡系數是指焊接材料中的
合金元素過渡到堆焊金屬中的數量與其原始含量的百分比,即

CF
η=———
CT

式中 η——某合金元素的過渡系數(%);
CF——堆焊金屬中某合金元素的含量;
CT——焊條(焊絲、焊劑)中某合金元素的原始總含量。
手弧焊採用不同焊條型號時,合金元素的過渡系數η,見表1。
表1 手弧焊時合金元素的過渡系數η (%)
葯皮類型
焊條型號
C
Mn
Si
Cr
Mo
鈦 鈣 型
低氫鈉型
E4303
E5015

40~55
4~8
40~55
50~60
55~65
50~60
55~65
70~80
80~90
由表1可知,鹼性焊條(低氫鈉型)合金元素的過渡系數比酸性焊條(鈦鈣型)高。
12 什麼是焊接熔池的一次結晶?它有什麼特點?
熱源離開後,焊接熔池的金屬由液態轉變為固態的過程,稱為焊接熔池的一次結晶。焊接熔池的一次結晶具有如下特點:
⑴熔池的體積小、冷卻速度大 電弧焊時,熔池體積最大約為30cm3,液態金屬的質量不超過200g(單絲自動埋弧焊)。由於熔池的體積小,周圍又被冷金屬所包圍,所以熔池的冷卻速度很大,可達100℃/s,比鑄錠的冷卻速度大幾百到上萬倍,這就使含碳量高、含合金元素較多的鋼材,在焊接接頭中出現淬火硬組織(馬氏體)和結晶裂紋。
⑵熔池中的液態金屬處於過熱狀態 對於低碳和低合金鋼,弧焊時熔池的平均溫度為(1770±100)℃,超過了材料的熔點,處於過熱狀態。因此合金元素的燒損比較嚴重。
⑶熔池是在運動狀態下結晶 熔焊時,熔池隨熱源作同速移動,在熔池中金屬的熔化和結晶過程同時進行,即熔池的前半部處在熔化
過程,後半部處在結晶過程,故熔池內的熔化金屬處於運動狀態下結晶。
13 什麼是偏析?焊縫中會產生哪幾種偏析現象?
合金中各組成元素在結晶時分布不均勻的現象稱為偏析。焊接熔池一次結晶過程中,由於冷卻速度快,已凝固的焊縫金屬中化學成分
來不及擴散,造成分布不均,產生偏析。
焊縫中的偏析現象有以下三種:
⑴顯微偏析 熔池一次結晶時,最先結晶的結晶中心金屬最純,後結晶部分含其它合金元素和雜質略高,最後結晶部分,即結晶的外
端和前緣所含其它合金元素和雜質最高。在一個柱狀晶粒內部和晶粒之間的化學成分分布不均現象稱為顯微偏析。
⑵區域偏析 熔池一次結晶時,由於柱狀晶體的不斷長大和推移,會把雜質「趕」向熔池中心,使熔池中心的雜質含量比其它部位多,
這種現象稱為區域偏析。
焊縫的斷面形狀對區域偏析的分布影響很大。窄而深的焊縫,各柱狀晶的交界在其焊縫的中心,因此焊縫中心聚集有較多的雜質,見
圖1。這種焊縫在其中心部位極易產生熱裂紋。寬而淺的焊縫,雜質則聚集在焊縫的上部,見圖1b,這種焊縫具有較高的抗熱裂能力。
⑶層狀偏析 熔池在一次結晶的過程中,要不斷地放出結晶潛熱,當結晶潛熱達到一定數值時,熔池的結晶就出現暫時的停頓。以後
隨著熔池的散熱,結晶又重新開始,形成周期性的結晶,伴隨著出現結晶前沿液體金屬中雜質濃度的周期變動,產生周期性的偏析稱為層狀偏析。層狀偏析集中了一些有害元素,因此缺陷往往出現在層狀偏析中。由層狀偏析所造成的氣孔。
14 如何改善焊縫一次結晶組織?什麼是變質處理?
通過焊接材料(焊條、焊劑)向熔池中加入某些合金元素如V、Mo、Ti、Nb、A1、B、N等,可以細化晶粒,得到細晶組織,從而既
可保證強度和塑性,又能提高抗裂性,這種方法稱為變質處理。變質處理對改善焊縫的一次結晶組織十分有效。例如,E5015MoV焊條,就是在原來E5015焊條的基礎上,在葯皮中再加入少量的鉬鐵和釩鐵,它具有更高的抗裂性能。
15 什麼是焊縫金屬的二次結晶?
一次結晶結束後,熔池就轉變為固體的焊縫。高溫的焊縫金屬冷卻到室溫時,要經過一系列的組織相變過程,這種相變過程稱為焊縫
金屬的二次結晶。
碳鋼焊縫金屬二次結晶結束時,其組織為鐵素體加珠光體。由鐵碳合金狀態圖可知,其中鐵素體約佔82%,珠光體約佔18%,焊縫
金屬的硬度約為83HBS。但鐵碳合金狀態圖是在材料極緩慢的冷卻條件下獲得的,實際上焊縫金屬二次結晶時的冷卻速度相當快,因此組織中的珠光體含量會增加,冷卻速度越高,珠光體含量也越多,焊縫的硬度和強度也隨之增加,例如,當焊縫金屬的冷卻速度為110℃s時,其硬度可達96HBS,這就是為什麼當焊縫金屬為低碳鋼,冷卻時盡管並未出現淬火組織,但其硬度仍會增加的原因。
16 多層多道焊為什麼可以提高焊縫金屬的塑性?
多層多道焊可以提高焊縫金屬的質量,特別是塑性,這是因為後層(道)焊縫對前層(道)焊縫具有熱處理的作用,相當於對前層(道)
焊縫進行了一次正火處理,因而改善了二次組織。對最後一道焊縫,可在其焊縫上再施焊一條退火焊道。有的工廠,當焊接接頭的彎曲試樣試驗不合格時,採取改變原來的焊接工藝參數的措施,將單層焊縫改成多層焊縫,用小電流進行快速施焊,對提高彎曲試樣的試驗合格率(塑性指標)有一定效果。
應當指出,多層多道焊對提高手弧焊的質量效果較好。埋弧焊時,由於每層焊道厚度可達6~10mm,但次一層焊縫的熱作用只達3~
4mm,所以熱處理效果較差。
17 什麼是焊接熱循環?焊接熱循環的主要參數有哪些?
在焊接熱源作用下,焊件上某點的溫度隨時間變化的過程稱為該點的焊接熱循環。
當熱源向該點靠近時,該點的溫度隨之升高,直到達到最大值;隨著熱源的離開,溫度又逐漸降低,整個過程可以用一條曲線來表示,
這種曲線稱為焊接熱循環曲線,見圖3。顯然,在焊縫兩側距焊縫遠近不同的各點,所經歷的熱循環並不相同,距焊縫越近的各點,加熱達到的最高溫度越高,越遠的各點加熱的最高溫度越低。
焊接熱循環的主要參數是加熱速度、加熱所達到的最高溫度、在組織轉變溫度以上停留的時間和冷卻速度。
單層電弧焊和電渣焊低合金鋼時的熱循環參數見表2。
表2 低合金鋼的焊接熱循環參數
板厚
(mm)
焊接方法
焊接線能量(J/cm)
900℃時的加
熱速度(℃/s)
900℃以上的
停留時間(s)
19 焊接時,如何選擇線能量?
生產中,根據不同的材料成分,在保證焊縫成形良好的前提下,適當調節焊接工藝參數,以合適的線能量進行焊接,可以保證焊接接
頭具有良好的性能。例如,焊件裝配定位焊時,由於焊縫長度短,截面積小,冷卻速度快,焊縫容易開裂,特別是對於一些淬硬傾向較大的鋼種更是如此,此時應該選擇較大的線能量進行焊接,以防焊縫開裂。但是對於強度等級較高的低合金鋼、低溫鋼,線能量必須嚴格控制,因為線能量增大會導致焊接接頭塑性和韌性的下降。特別是當焊接奧氏體不銹鋼時,為了提高焊接接頭的耐蝕性,一定要採用小電流、快速焊的工藝參數,使線能量保持在最低值。
20 什麼是預熱?預熱有何作用?
焊前對焊件整體或焊接區域局部進行加熱的工藝手段稱為預熱。對於焊接強度級別較高、有淬硬傾向的鋼材、導熱性能特別良好的材
料、厚度較大的焊件,以及當焊接區域周圍環境溫度太低時,焊前往往需要對焊件進行預熱。預熱的主要目的是降低焊接接頭的冷卻速度,預熱溫度見表3。從表中可以看出,預熱能夠降低冷卻速度,但又基本上不影響在高溫停留的時間,這是十分理想的。所以當焊接具有淬硬傾向的鋼材時,降低冷卻速度減小淬硬傾向的主要工藝措施,是進行預熱,而不是增大線能量。
21 什麼是層間溫度?如何正確選擇層間溫度?
對焊件進行多層多道焊時,當焊接後道焊逢時,前道焊縫的最低溫度,稱為層間溫度。對於要求預熱焊接的材料,當需要進行多層焊
時,其層間溫度應等於或略高於預熱溫度,如層間溫度低於預熱溫度,應重新進行預熱。
焊接奧低體不銹鋼時,為保持焊接接頭有較高的耐蝕性,需要有較快的冷卻速度,因此此時需要控制較低的層間溫度,即在前道焊縫
冷卻到較低溫度時,再進行後道焊縫的焊接。
22 什麼是焊接影響區?它有什麼特性?
焊接(或切割)過程中,緊靠焊縫的母材因受熱影響(但未熔化)而發生金相組織力學性能變化的區域稱為焊接熱影響區。
熔焊時,焊接接頭由兩個相互聯系、而其組織和性能又有區別的兩個部分,即焊縫區和熱影響區所組成。實踐表明,焊接接頭的質量
不僅決定於焊縫區,並且在相當程度上還決定於熱影響區,有時熱影響區存在的問題比焊縫區還要復雜,特別是合金鋼焊接時更是如此。所以,研究、掌握熱影響區在焊接過程中組織和性能的變化,有著十分重要的意義。
23 試述固態無組織轉變材料的焊接熱影響區特點。
固態無組織轉變的純金屬(如A1、Cu、Ni、MoT W等)以及單相固溶體合金(如Zn的質量分數<39%的α黃銅,Ni-Cu合金以及超
低碳鉻鎳奧氏體不銹鋼和超低碳高鉻純鐵素體不銹鋼等)在加熱和冷卻時都不會發生組織轉變,因此其焊接熱影響區非常簡單,只有過熱區和再結晶區(母材焊前為冷軋狀態)兩個區段。
⑴過熱區 由於這類材料在冷卻過程中沒有任何組織轉變,因此加熱過程中長大了的晶粒在冷卻過程中不會有組織轉變引起的重結晶細化作用,所以過熱區內的晶粒長得十分粗大,並且無法通過熱處理(如鋼材的正火處理)來進行細化。過熱區內材料的塑性和韌性很差,為此應該採用小線能量進行焊接,並且要盡量防止在同一部位進行重復焊接,以免晶粒越長越大。
⑵再結晶區 如母材焊前處於冷軋狀態,焊後過熱區和母材之間存在著一個具有較細晶粒的再結晶區。但在再結晶區中,由於冷軋狀態的母材組織發生了再結晶,原先冷軋過程中的冷作硬化效應完全消失,因此強度降低但塑性得到了改善。
如果母材焊前是處於熱軋狀態或冷軋後的退火狀態,則焊後熱影響區無再結晶區。
24 試述固態有同素異構轉變的純金屬或單相合金的焊接熱影響區特點。
Fe、Mn、Ti、Co等金屬屬於固態有同素異構轉變的純金屬以及以這些金屬為基能形成有同素異構轉變的單相合金,其焊接熱影響區
可分成過熱區、重結晶區、不完全重結晶區(單相合金)和再結晶區幾個區段。
其特別是除了23例題中所講過的過熱區和再結晶區外,還有一個由同素異構轉變引起的重結晶區,這一區位於過熱區和再結晶區之間,其組織特徵為由重結晶組織轉變而引起的晶粒細化,即相當於鋼材進行正火處理後所得到的細晶組織,
這一區段的沖擊韌性較高。
如果母材是單相合金,如α-Ti和純Ti相比較,在固態下都只有一個α β的同素異構轉變,它們在高溫時均為β相,低溫時均
為α相,所不同之處是純金屬的同素異構轉變是在某一固定溫度下進行的,而單相合金的同素異構轉變是在某一溫度范圍內進行的,因此其熱影響區的重結晶區還可進一步分為重結晶區Ⅱ和不完全重結晶區Ⅱ′兩部分。
此外,有些具有同素異構轉變的純金屬,如Ti和Co等、單相合金如α-Ti,在快速冷卻條件下會產生馬氏體轉變,如純Ti和α-Ti合金,快速冷卻時在焊接熱影響區都能發現β→α′轉變,α′稱為鈦馬氏體。
25 試述不易淬火鋼的焊接熱影響區特點。
不易淬火鋼,如低碳鋼和合金元素較少的低合金高強鋼(16Mn、15MnTi、15MnV鋼),在固態下合金中除了有同素異構轉變外,還有成分變化和第二相析出,即共析轉變和 Fe3C的析出,其焊接熱影響區可分為過熱區、重結晶區、不完全重結晶區和再結晶區等四個區段。
⑴過熱區(又稱粗晶區) 該區緊鄰焊縫,溫度范圍是從晶粒急劇長大的溫度開始,一直到固相線的溫度區間為止,對低碳鋼為1100~
1490℃。該區母材中的鐵素體和珠光體全部變為奧氏體,奧氏體晶粒長得非常粗大,冷卻後使金屬的沖擊韌度大大降低,一般比基本金屬低25%~30%,是熱影響區中的薄弱環節。
⑵重結晶區(又稱正火區域或細晶區) 指過熱區以下,加熱溫度在A3以上的區域,對低碳鋼為900~1100℃。空冷後得到均勻而細
小的鐵素體和珠光體,相當於熱處理中的正火組織。重結晶區由於晶粒細小均勻,因此既具有較高的強度,又有較好的塑性和韌性,這是熱影響區中綜合力學性能最好的區域。但由於整個焊接接頭的性能取決於接頭中的最薄弱區域,所以該區性能雖好,但卻發揮不了作用。
⑶不完全重結晶區(又稱不完全正火區或部分相變區) 指加熱溫度在Ac1~Ac3之間的區域,對低碳鋼為750~900℃。該區母材中的
全部珠光體和部分鐵素體轉變為晶粒比較細小的奧氏體,但仍保留部分鐵素體。冷卻時,奧氏體又轉變為細小的鐵素體和珠光體,而未溶入奧氏體的鐵素體不發生轉變,晶粒比較粗大,故冷卻後的組織晶粒大小極不均勻,所以力學性能也不均勻,強度有所下降。
⑷再結晶區 指加熱溫度在450℃~Ac1之間的區域,對低碳鋼為450~750℃。對於經過壓力加工,即經過塑性變形的母材,晶粒發生破碎現象,在此溫度區域內,再次變成完整的晶粒,稱為再結晶。在本區域沒有發生同素異構轉變,組織沒有變化,因此金屬的力學性能變化不大,僅塑性稍有改善。對於焊前未經塑性變形的母材,本區不出現。
26 什麼是魏氏組織?它對焊接接頭的性能有何影響?
不易淬火鋼焊接熱影響區中的過熱區,由於奧氏體晶粒長得非常粗大,這種粗大的奧氏體在較快的冷卻速度下會形成一種特殊的過熱
組織,其組織特徵為在一個粗大的奧氏體晶粒內會形成許多平行的鐵素體針片,在鐵素體針片之間的剩餘奧氏體最後轉變為珠光體,這種過熱組織稱為魏氏組織。魏氏組織不僅晶粒粗大,而且由於大量鐵素體針片形成的脆弱面,使金屬的韌性急劇下降,這是不易淬火鋼焊接接頭變脆的一個主要原因。
魏氏組織的形成決定於過熱區的過熱程度,即金屬在高溫下停留的時間。手弧焊時,熱影響區在高溫下停留的時間較短,晶粒長大並
不嚴重;而電渣焊時,熱影響區在高溫下停留的時間很長,晶粒嚴重長大。因此,電渣焊就比手弧焊容易出現粗大的魏氏組織。對於同一種焊接方法,施焊時採用的線能量越大,高溫下停留的時間越長,過熱越嚴重,奧氏體晶粒長得越粗大,越容易得到魏氏組織,焊接接頭的性能就越差,這是低碳鋼焊接時引起熱影響區性能變壞的一個主要問題。
27 試述易淬火鋼的焊接熱影響區特點。
易淬火鋼包括碳鋼(35、40、45、50鋼)、低碳調質高強鋼(ωC一≤0.25%)、中碳調質高強鋼(ωC為0.25%~0.45%)、耐熱鋼和低溫
鋼,其熱影響區在焊接空冷條件下也能得到馬氏組織,處於淬火狀態。如果母材焊前處於退火狀態,則焊後熱影響區的組織可分為完全淬火區和不完全淬火區兩個區段,如果母材焊前處於淬火狀態,則還會形成一個回火區。
⑴完全淬火區 指加熱溫度超過Ac3以上的區段,焊後奧氏體全部轉變為馬氏體,包括了相當於低碳鋼焊接熱影響區中的過熱區和重結晶區。該區由於存在淬火組織,所以強度和硬度增高,塑性和韌性下降,並且容易產生冷裂紋。
⑵不完全淬火區 指加熱溫度在Ac1~Ac3之間的區段,焊後奧氏體轉變為馬氏體,原鐵素體保持不變,僅有不同程度的長大,最後形成馬氏體-鐵素體的組織。該區段的組織和性能很不均勻,塑性和韌性下降。
⑶回火區 如果母材焊前處於淬火狀態,則在溫度低於Ac1的區段,會發生程度不同的回火過程,稱為回火區。回火區的硬度下降、塑性增高。
28 試述異種鋼焊接熱影響區碳的擴散及其影響。
異種鋼焊接時,母材成分與焊縫成分相差較大,碳會從母材向焊縫擴散,在母材熔合線附近形成一個1~2個晶粒寬度的「脫碳層」,
在焊縫一側相應地出現一個「增碳層」。促使碳由母材向焊縫擴散的因素有:
當焊縫為液態時,由於碳在液態金屬中的深解度大於固體金屬,故促使碳由熔合線附近的母材金屬向焊縫擴散遷移。
1) 加熱溫度和時間對碳的擴散影響很大。在Q235-A和Cr25Ni13的異種鋼接頭中, 當加熱到350℃才開始發現有脫碳層,當加熱
到高於550℃時,脫碳層才顯著,超過600℃後更為嚴重,特別是在800℃時。Q235-A和Cr25Ni13異種鋼焊接時,加熱溫度和時間對脫碳層寬度(B)的影響,見圖8。因此,單道焊時一般不易形成碳的擴散層,通常是在接頭經焊後熱處理或高溫長期工作時才明顯。
碳擴散層是異種鋼焊接接頭中的薄弱環節,它對接頭的常溫和高溫瞬時力學性能影響不大,但將降低接頭的高溫持久強度,一般要降
低10%~20%左右。

㈡ 不銹鋼水管在焊接的時候應該注意哪些問題

1、反面成型的氣體保護焊,焊根側必須用還原氣或純氬保護。
2、考慮到確保不銹鋼水管焊縫中經計算後預先確定的鐵素體含量,應當用鐵素體測定儀復測焊縫中的實際鐵素體含量。一般母材的熔化量應控制在整個不銹鋼水管焊縫斷面面積的35%以下。
6、對於加入穩定劑以穩定碳的奧氏體不銹鋼水管,建議用超低碳不含穩定劑的填充材料,反之亦然,以防止晶間腐蝕。
4、由於奧氏體不銹鋼水管的收縮變形大,故在夾緊裝置與定位焊上皆應加強。
5、不允許在不銹鋼水管坡口處有電弧擦傷母材的痕跡。
6、為確保焊接接頭的耐腐蝕性,其表面應呈光亮狀,殘渣、焊縫的顏色等皆應去除,去除的辦法是砂輪打磨、酸洗、噴丸、刷洗或拋光。表面粗糙度越小,其耐腐蝕性就越高。表面酸洗可用各種酸洗液或酸洗膏,根據其規定的酸洗時間,再用清潔水加以沖洗干凈。去除焊後的顏色時,最好的辦法是用石英砂進行磨刷。
7、修復焊接前,也應酸洗坡口表面。但由於舊構件表面粗糙,故最好酸洗之後現對表面進行鈍化處理,然後用清水沖洗干凈。
8、噴丸處理時只允許用石英砂或不銹鋼顆粒。經噴丸處理後的表面有金屬光澤,但表面過於粗糙的,應再做鈍化處理。
9、在不銹鋼水管焊接中,為加快不銹鋼水管焊縫冷卻速度,推薦採用淬冷作用的銅墊塊。

㈢ 既然不銹鋼中含碳,為啥還那麼亮

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不銹鋼焊接時,為什麼要控制焊縫中的含碳量
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來源:中國切割機網|中國切割設備網
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添加時間:2008-3-1
11:55:09
隨著不銹鋼中含碳量的增加,在晶界生成的碳化鉻隨之增多,使得在晶界形成貧鉻區的機會增多,在腐蝕介質中產生晶間腐蝕的傾向就會增加。因此不銹鋼焊接時,為提高接頭的耐腐蝕能力,必需控制焊縫中的含碳量,採取碧凳念的措施是:一、採用超低碳不銹鋼及其焊接材料
奧氏體不銹鋼根據含碳量的不同,可分成三個等級:即一般含碳量級,碳的質量分數為0.14%;低碳級的為0.06%;超低粗兄碳級的為0.03。因為室溫時,奧氏體中能溶解的最大碳的質量分數為0.02%~0.03%,所以超低碳奧氏體不銹鋼原則上就不會產生晶間腐蝕。屬於超低碳奧氏體不銹鋼的鋼號有00cr19ni11、00cr17ni14mo2、00cr17ni14mo2cu2等。焊接這類鋼時,應採取超低碳不銹鋼焊絲,如h00cr19ni9焊絲。二、在母材或焊接材料中添加穩定劑<在鋼材和焊接材料中加入ti、nb等與碳的結合能力比鉻更強的元素,能悔困夠與碳結合成穩定的碳化物,可以避免在奧氏體晶界形成貧鉻區。所以,常用奧氏體不銹鋼及焊執著材料中都含有ti或nbnb元素,如1cr18ni9ti、1cr18ni11nb和h1cr19ni10nb鋼等。三、進行固溶處理
焊後將焊接接頭加熱到1050~1100℃,此時碳又重新溶入奧氏體中,然後急速冷卻,便得到了穩定的奧氏體組織,這種工藝處理稱為固溶處理。固溶處理的缺點是,如果焊接接頭需要在危險溫度區工作,則仍不可避免地會形成貧鉻區。四、進行均勻化處理
將焊接接頭加熱至850~900℃,保溫2h,使奧氏體晶粒內部的鉻有充分時間擴散至晶界,使晶界處鉻的質量分數又恢復到大於12%,貧鉻區得以消失。

㈣ 碳鋼焊接性能可否與不銹鋼焊接在一起

你好,不銹鋼是可以和碳鋼焊接在一起使用的,但是如果你需要焊接接頭仍然有耐蝕性能的話,必須使用不銹鋼焊材進行焊接的。
望採納,謝謝。

㈤ 304材料用什麼不銹鋼焊條

304不銹鋼通常用A132、137焊條。
焊條的選用可參照母材的材質,選用與母材成分相同或相近的焊條。由於碳含量對不銹鋼的抗腐蝕性能有很大的影響,所以需要選用含碳量不高於母材的焊條。
焊條焊接時,焊芯金屬占整個焊縫金屬的一部分。所以焊芯的化學成分,直接影響焊縫的質量。因此,作為焊條芯用的鋼絲都單獨規定了它的牌號與成分。如果用於埋弧自動焊、電渣焊、氣體保護焊、氣焊等熔焊方法作填充金屬時,則稱為焊絲。

㈥ 通過什麼途徑控制奧氏體不銹鋼焊縫中鐵素體的含量

焊接後通抄過高溫熱處理,特別是固溶處理,通過碳原子的擴散,能夠降低鐵素體含量。具體可以參考下面這篇文章。
http://wenku..com/link?url=_k1qqt8WcZdt28_

㈦ 碳的成分在不銹鋼中起什麼作用

我給你弄一份不銹鋼中元素的作用
記得給俺加分哈
鋼材的質量及性能是根據需要而確定的,不同的需要,要有不同的元素含量
( 1 )碳;含碳量越高,剛的硬度就越高,但是它的可塑性和韌性就越差.
( 2 )硫;是鋼中的有害雜物,含硫較高的鋼在高溫進行壓力加工時,容易脆裂,通常叫作熱脆性.
( 3 )磷;能使鋼的可塑性及韌性明顯下降,特別的在低溫下更為嚴重,這種現象叫作冷脆性.在優質鋼中,硫和磷要嚴格控制.但從另方面看,在低碳鋼中含有較高的硫和磷,能使其切削易斷,對改善鋼的可切削性是有利的.
( 4 )錳;能提高鋼的強度,能消弱和消除硫的不良影響,並能提高鋼的淬透性,含錳量很高的高合金鋼(高錳鋼)具有良好的耐磨性和其它的物理性能.
( 5 )硅;它可以提高鋼的硬度,但是可塑性和韌性下降,電工用的鋼中含有一定量的硅,能改善軟磁性能.
( 6 )鎢;能提高鋼的紅硬性和熱強性,並能提高鋼的耐磨性.
( 7 )鉻;能提高鋼的淬透性和耐磨性,能改善鋼的抗腐蝕能力和抗氧化作用.
( 8 )釩;能細化鋼的晶粒組織,提高鋼的強度,韌性和耐磨性.當它在高溫熔入奧氏體時,可增加鋼的淬透性;反之,當它在碳化物形態存在時,就會降低它的淬透性.
( 9 )鉬;可明顯的提高鋼的淬透性和熱強性,防止回火脆性,提高剩磁和嬌頑力.
( 10 )鈦;能細化鋼的晶粒組織,從而提高鋼的強度和韌性.在不銹鋼中,鈦能消除或減輕鋼的晶間腐蝕現象.
( 11 )鎳;能提高鋼的強度和韌性,提高淬透性.含量高時,可顯著改變鋼和合金的一些物理性能,提高鋼的抗腐蝕能力.
( 12 )硼;當鋼中含有微量的( 0.001 - 0.005 %)硼時,鋼的淬透性可以成倍的提高.
( 13 )鋁;能細化鋼的晶粒組織,阻抑低碳鋼的時效.提高鋼在低溫下的韌性,還能提高鋼的抗氧化性,提高鋼的耐磨性和疲勞強度等.
( 14 )銅;它的突出作用是改善普通低合金鋼的抗大氣腐蝕性能,特別是和磷配合使用時更為明顯.

㈧ 不銹鋼鋼板對接焊縫採用氬弧焊打底用碳弧氣刨清根嗎

不銹鋼焊縫的清根不推薦採用碳弧氣刨,這樣會增加焊縫的碳含量,高的含碳量導致耐晶間腐蝕能力下降,採用機加工或人工的方式清根。
ASME標准不銹鋼不允許用碳弧氣刨清根,SH/T 3523-2009 《石油化工鉻鎳不銹鋼、鐵鎳合金和鎳合金焊接規程》也規定不銹鋼不允許用碳弧氣刨。
不銹鋼碳弧氣刨可能出現的問題及對策:
表面滲碳,滲透層通常在0.3mm以內,手工打磨去除;
夾碳:控制刨消速度和電流;
二次受熱引起材料變形,使用小直徑碳棒和小電流;
熔渣飛濺造成表面污染,焊道兩側塗白堊粉,不會沾留飛濺;
焊縫及母材晶間組織變化,控制熱輸入量,使焊縫溫度小於650℃,不會降低抗晶間腐蝕能力。
結論:選擇合理的工藝參數,合格的操作工人,嚴格的工藝過程式控制制,碳弧氣刨應用於奧氏體不銹鋼的焊縫清理是完全可行的。但超低碳不銹鋼需要更慎重。望採納,謝謝!

㈨ 求焊接專業論文 題目304L不銹鋼焊接工藝特點,缺陷分析及防治措施

1、不銹鋼焊接工藝特點
奧氏體型不銹鋼以18%Cr-8%Ni鋼為代表。原則上不須進行焊前預熱和焊後熱處理。一般具有良好的焊接性能。但其中鎳、鉬的含量高的高合金不銹鋼進行焊接時易產生高溫裂紋。另外還易發生б相脆化,在鐵素體生成元素的作用下生成的鐵素體引起低溫脆化,以及耐蝕性下降和應力腐蝕裂紋等缺陷。經焊接後,焊接接頭的力學性能一般良好,但當在熱影響區中的晶界上有鉻的碳化物時會極易生成貧鉻層,而貧鉻層和出現將在使用過程中易產生晶間腐蝕。為避免問題的發生,應採用低碳(C≤0.03%)的牌號或添加鈦、鈮的牌號。為防止焊接金屬的高溫裂紋,通常認為控制奧氏體中的δ鐵素體肯定是有效的。一般提倡在室溫下含5%以上的δ鐵素體。對於以耐蝕性為主要用途的鋼,應選用低碳和穩定的鋼種,並進行適當的焊後熱處理;而以結構強度為主要用途的鋼,不應進行焊後熱處理,以防止變形和由於析出碳化物和發生δ相脆化。
雙相不銹鋼的焊接裂紋敏感性較低。但在熱影響區內鐵素體含量的增加會使晶間腐蝕敏感性提高,因此可造成耐蝕性降低及低溫韌性惡化等問題。
對於沉澱硬化型不銹鋼有焊接熱影響區發生軟化等問題。
奧氏體不銹鋼的焊條選用要點:
不銹鋼主要用於耐腐蝕,但也用作耐熱鋼和低溫鋼。因此,在焊接不銹鋼時,焊條的性能必須與不銹鋼的用途相符。不銹鋼焊條必須根據母材和工作條件(包括工作溫度和接觸介質等)來選用。
1、一般來說,焊條的選用可參照母材的材質,選用與母材成分相同或相近的焊條。如:A102對應0Cr19Ni9;A137對應1Cr18Ni9Ti。
2、由於碳含量對不銹鋼的抗腐蝕性能有很大的影響,因此,一般選用熔敷金屬含碳量不高於母材的不銹鋼焊條。如316L必須選用A022焊條。
3、奧氏體不銹鋼的焊縫金屬應保證力學性能。可通過焊接工藝評定進行驗證。
4、對於在高溫工作的耐熱不銹鋼(奧氏體耐熱鋼),所選用的焊條主要應能滿足焊縫金屬的抗熱裂性能和焊接接頭的高溫性能。
(1)對Cr/Ni≥1的奧氏體耐熱鋼,如1Cr18Ni9Ti等,一般均採用奧氏體-鐵素體不銹鋼焊條,以焊縫金屬中含2-5%鐵素體為宜。鐵素體含量過低時,焊縫金屬抗裂性差;若過高,則在高溫長期使用或熱處理時易形成σ脆化相,造成裂紋。如A002、A102、A137。
在某些特殊的應用場合,可能要求採用全奧氏體的焊縫金屬時,可採用比如A402、A407焊條等。
(2)對Cr/Ni<1的穩定型奧氏體耐熱鋼,如Cr16Ni25Mo6等,一般應在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Mo、W、Mn等元素的含量,使得在保證焊縫金屬熱強性的同時,提高焊縫的抗裂性。如採用A502、A507。
5、對於在各種腐蝕介質中工作的耐蝕不銹鋼,則應按介質和工作溫度來選擇焊條,並保證其耐腐蝕性能(做焊接接頭的腐蝕性能試驗)。
(1)對於工作溫度在300℃以上、有較強腐蝕性的介質,須採用含有Ti或Nb穩定化元素或超低碳不銹鋼焊條。如A137或A002等。
(2)對於含有稀硫酸或鹽酸的介質,常選用含Mo或含Mo和Cu的不銹鋼焊條如:A032、A052等。
(3)工作,腐蝕性弱或僅為避免銹蝕污染的設備,方可採用不含Ti或Nb的不銹鋼焊條。
為保證焊縫金屬的耐應力腐蝕能力,採用超合金化的焊材,即焊縫金屬中的耐蝕合金元素(Cr、Mo、Ni等)含量高於母材。如採用00Cr18Ni12Mo2類型的焊接材料(如A022)焊接00Cr19Ni10焊件。
6、對於在低溫條件下工作的奧氏體不銹鋼,應保證焊接接頭在使用溫度的低溫沖擊韌性,故採用純奧氏體焊條。如A402、A407。
7、也可選用鎳基合金焊條。如採用Mo達9%的鎳基焊材焊接Mo6型超級奧氏體不銹鋼。
8、焊條葯皮類型的選擇:
(1)由於雙相奧氏體鋼焊縫金屬本身含有一定量的鐵素體,具有良好的塑性和韌性,從焊縫金屬抗裂性角度進行比較,鹼性葯皮與鈦鈣型葯皮焊條的差別不像碳鋼焊條那樣顯著。因此在實際應用中,從焊接工藝性能方面著眼較多,大都採用葯皮類型代號為17或16的焊條(如A102A、A102、A132等)。
(2)只有在結構剛性很大或焊縫金屬抗裂性較差(如某些馬氏體鉻不銹鋼、純奧氏體組織的鉻鎳不銹鋼等)時,才 考慮選用葯皮代號為15的鹼性葯皮不銹鋼焊條(如A107、A407等)。
綜上所述,奧氏體不銹鋼的焊接是有其獨特特點的,奧氏體不銹鋼的焊接時焊條選用尤其值得注意,只有這樣才能達到針對不同材料實施不同的焊接方法和不同材料的焊條,不銹鋼焊條必須根據母材和工作條件(包括工作溫度和接觸介質等)來選用。這樣才有可能能達到所預期的焊接質量.。
奧氏體不銹鋼的缺陷分析及防治措施
(一)容易出現熱裂紋
奧氏體不銹鋼在焊接時熱裂紋是比較容易產生的缺陷,包括焊縫的縱向和橫向裂紋、火口裂紋、打底焊的根部裂紋和多層焊的層間裂紋等,特別是含鎳量較高的奧氏體不銹鋼更容易產生。
1. 產生原因
(1)奧氏體不銹鋼的液、固相線的區間較大,結晶時間較長,且單相奧氏體結晶方向性強,所以雜質偏析比較嚴重。
(2)導熱系數小,線膨脹系數大,焊接時會產生較大的焊接內應力(一般是焊縫和熱影響區受拉應力)。
(3)奧氏體不銹鋼中的成分如C、S、P、Ni等,會在熔池中形成低熔點共晶。例如, S與Ni形成的Ni3S2熔點為645℃,而Ni- Ni3S2共晶體的熔點只有625℃。
2. 防止措施
(1)採用雙相組織的焊縫 盡量使焊縫金屬呈奧氏體和鐵素體雙相組織,鐵素體的含量控制在3~5%以下,可擾亂奧氏體柱狀晶的方向,細化晶粒。並且鐵素體可以比奧氏體溶解更多的雜質,從而減少了低熔點共晶物在奧氏體晶界的偏析。
(2)焊接工藝措施 在焊接工藝上盡量選用鹼性葯皮的優質焊條、採用小線能量,小電流、快速不擺動焊,收尾時盡量填滿弧坑及採用氬弧焊打底等,可減小焊接應力和弧坑裂。
(3)控制化學成分 嚴格限制焊縫中 S、P等雜質含量,以減少低熔點共晶。
(二)晶間腐蝕
產生在晶粒之間的腐蝕,其導致晶粒間的結合力喪失,強度幾乎完全消失,當受到應力作用時,即會沿晶界斷裂。
1.產生原因
根據貧鉻理論,焊縫和熱影響區在加熱到450~850℃敏化溫度(危險溫度區)時,由於 Cr原子半徑較大,擴散速度較小,過飽和的碳向奧氏體晶粒邊界擴散,並與晶界的鉻化合物在晶界形成Cr23C6,造成貧鉻的晶界,不足以抵抗腐蝕的程度。
2. 防止措施
(1)控制含碳量 採用低碳或超低碳(W(C)≤0.03%)不銹鋼焊接焊材。如A002等。
(2)添加穩定劑 在鋼材和焊接材料中加入Ti、Nb等與C親和力比Cr強的元素,能夠與C結合成穩定碳化物,從而避免在奧氏體晶界造成貧鉻。常用的不銹鋼材和焊接材料都含有Ti、Nb,如1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12MO2Ti鋼材、E347-15焊條、H0Cr19Ni9Ti焊絲等。
(3) 採用雙向組織 由焊絲或焊條向焊縫中熔入一定量的鐵素體形成元素,如 Cr、Si、AL、 MO等,以使焊縫形成為奧氏體+鐵素體的雙相組織,因為Cr在鐵素體內擴散速度比在奧氏體中快,因此Cr在鐵素體內較快的向晶界擴散,減輕了奧氏體晶界的貧鉻現象。一般控制焊縫金屬中鐵素體含量為5%~10%,如鐵素體過多,會使焊縫變脆。
(4)快速冷卻 因為奧氏體不銹鋼不會產生淬硬現象,所以在焊接過程中,可以設法增加焊接接頭的冷卻速度,如焊件下面用銅墊板或直接澆水冷卻。在焊接工藝上,可以採用小電流、大焊速、短弧、多道焊等措施,縮短焊接接頭在危險溫度區停留的時間,以免形成貧鉻區。
(5)進行固溶處理或均勻化熱處理 焊後把焊接接頭加熱到1050~1100℃,使碳化物又重新溶解到奧氏體中,然後迅速冷卻,形成穩定的單相奧氏體組織。另外,也可以進行850~900℃保溫2h的均勻化熱處理,此時奧氏體晶粒內部的Cr擴散到晶界,晶界處Cr量又重新達到了大於12%,這樣就不會產生晶間腐蝕了。
(三)應力腐蝕開裂
金屬在應力和腐蝕性介質共同作用下,發生的腐蝕破壞。根據不銹鋼設備與製件的應力腐蝕斷裂事例和試驗研究,可以認為:在一定靜拉伸應力和在一定溫度條件下的特定電化學介質共同作用下,現有的不銹鋼均有產生應力腐蝕的可能。應力腐蝕最大特點之一是腐蝕介質與材料的組合上有選擇性。容易引起奧氏體不銹鋼應力腐蝕主要是鹽酸和氯化物含有氯離子的介質,還有硫酸、硝酸、氫氧化物(鹼)、海水、水蒸氣、H2S水溶液、濃NaHCO3+NH3+NaCl水溶液等介質等。
1.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.防止措施
(1)合理制定成形加工和組裝工藝 盡可能減小冷作變形度,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。
(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,降低焊接殘余應力水平。例如,避免十字交叉焊縫,Y形坡口改為X形坡口、適當減小坡口角度、採用短焊焊道、採用小線能量。
(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擊或噴丸等。
(5)生產管理措施 介質中雜質的控制,如液氨介質中的O2、N2、H2O等、液化石油氣中的H2S、氯化物溶液中的O2、Fe3+、Cr6+等、防蝕處理:如塗層、襯里或陰極保護等、添加緩蝕劑。
(四)焊接接頭的脆化
奧氏體不銹鋼的焊縫在高溫加熱一段時間後,就會出現沖擊韌度下降的現象,稱為脆化。
1.焊縫金屬的低溫脆化(475℃脆化)
(1) 產生原因
含有較多鐵素體的相(超過15%~20%)的雙相焊縫組織,經過350~500℃加熱後,塑性和韌性會顯著下降,由於475℃時脆化速度最快,故稱為475℃脆化。對於奧氏體不銹鋼焊接接頭,耐蝕性或抗氧化性並不總是最為關鍵的性能,在低溫使用時,焊縫金屬的塑韌性就成為關鍵性能。為了滿足低溫韌性的要求,焊縫組織通常希望獲得單一的奧氏體組織,避免δ鐵素體的存在。δ鐵素體的存在,總是惡化低溫韌性,而且含量越多,這種脆化越嚴重。
(2) 防治措施
① 在保證焊縫金屬抗裂性能和抗腐蝕性能的前提下,應將鐵素體相控制在較低的水平,約5%左右。
② 已產生475℃脆化的焊縫,可經900℃淬火消除。
2.焊接接頭的σ相脆化
(1)產生原因
奧氏體不銹鋼焊接接頭在375~875℃溫度范圍內長期使用,會產生一種FeCr間化合物,稱為σ相。σ相硬而脆(HRC>68)。由於σ相析出的結果,使焊縫沖擊韌度急劇下降,這種現象稱為σ相脆化。σ相一般僅在雙相組織焊縫內出現;當使用溫度超過800~850℃時,在單相奧氏體焊縫中也會析出σ相。
(2)防止措施
①限制焊縫金屬中的鐵素體含量(小於15%);採用超合金化焊接材料,即高鎳焊材,並嚴格控制Cr、Mo、Ti、Nb等元素的含量。
②採用小規范,以減小焊縫金屬在高溫下的停留時間。
③對已析出的σ相在條件允許時進行固溶處理,使σ相溶入奧氏體。
④把焊接接頭加熱到1000~1050℃,然後快速冷卻。σ相一般在1Cr18Ni9Ti鋼中一般不產生。
3.熔合線脆斷
(1)產生原因
奧氏體不銹鋼在高溫下長期使用,在沿熔合線外幾個晶粒的地方,會發生脆斷現象。
(2)防治措施
在鋼中加入 Mo能提高鋼材抗高溫脆斷的能力。
通過以上的分析,只有合理選擇以上的焊接工藝措施或焊接材料都可以避免以上焊接缺陷的產生。奧氏體不銹鋼具有優良的焊接性,幾乎所有的焊接方法都可用於奧氏體不銹鋼的焊接。在各種焊接方法中焊條電弧焊具有適應各種位置與不同板厚的優點、應用非常廣泛。
你可以根據以上的文章進行一下修改就可以了。

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