不锈钢及耐热钢焊接.ppt

* （5）焊后热处理： 采用与母材成分相近的焊丝时，焊后需要进行750～800℃退火处理，使Cr的分布更加均匀，碳化物球化，恢复耐腐蚀性能、改善接头塑性。退火快冷可以防止脆性相形成。 采用奥氏体焊接材料时不需焊后热处理。 * 五、马氏体钢的焊接1．马氏体钢的焊接性 马氏体钢如：1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13（不锈钢）、Cr9、Cr12（热强钢）。是在铁素体钢的基础上增加了C，室温组织为马氏体。一般为调质态供货。主要问题为冷裂纹问题、脆化问题。其焊接性比奥氏体钢、铁素体钢都差。 （1）冷裂纹问题 马氏体钢淬硬倾向大，同时导热性差，能引起较大焊接应力，所以一般都需预热＆焊后热处理，防止产生冷裂纹。 （2）脆化问题 主要为过热区的粗晶脆化和375～575℃温度范围的回火脆化。 （3）软化问题 因为马氏体钢为调质态供货，所以焊接热影响区会存在一软化区。 * 高强度马氏体钢TIG焊后的硬度 1—1Cr13 2—2Cr13 3—00Cr13Ni7Si3 * 2．马氏体钢的焊接工艺 （1）焊接方法： 常用的焊接方法，如采用手工电弧焊、TIG焊、埋弧焊、等离子弧焊等，都可以用，但是由于马氏体钢淬硬倾向很大，所以需严格控制氢的来源，严格清理焊件和焊接材料。 （2）焊接材料： 由于马氏体钢淬硬倾向很大，所以需严格控制氢的来源，严格清理焊件和焊接材料。焊接材料的选择有两种：与母材成分接近的材料，同质焊材要求预热＆焊后热处理；另外为防止冷裂，可以选择奥氏体焊接材料，但是当工作在高温时最好选择同质焊接材料，以保证二者具有相同的热物理性能。 * （3）焊接热输入： 为防止粗晶脆化，热输入宜小。 （4）预热及层间温度： 马氏体钢淬硬倾向很大，当采用与母材成分相近的焊丝时需要焊前预热，并保持相同的层间温度。 当采用奥氏体焊接材料时不需预热，或低温预热。 TEM bright field image of the martensite phase in 17-4 PH stainless steel after solution heat-treatment. The predominant phase is lath martensite. Microstructural Evolution in a 17-4 PH Stainless Steel after Aging at 400°C 马氏体沉淀硬化不锈钢 * （5）焊后热处理： 采用与母材成分相近的焊丝时，焊后需要进行回火处理，防止冷裂纹。 但是不是焊后立即回火，立即回火可造成奥氏体会向珠光体转变，且碳化物会沿晶沉淀，很脆。 也不能等接头冷却到室温后再做热处理，对冷裂不起作用，一般冷却到100～150℃时进行回火处理。 采用奥氏体焊接材料时不需焊后热处理。 * 3. 在石油工业中应用的13Cr的焊接特性 对CO2腐蚀问题采取措施是使用Cr 含量超过20%的双相不锈钢管, 或者使用碳素钢管和为防止腐蚀而使用抑止剂。价格很高, 使用碳素钢管和抑止剂也存在污染环境问题 油井管开发了13Cr马氏体不锈钢无缝钢管，焊接性差。 日本JFE钢铁公司开发了新型马氏体不锈钢HP13Cr和UHP15Cr钢管, 它们具有良好的耐CO2腐蚀性和耐SSC(硫化物应力腐蚀)性, 这些新型钢管能在以往API-13Cr不锈钢钢管无法使用的高温、高CO2分压环境及含有少量H2S的环境下使用。 * 日本N KK。为了提高其焊接性能采取降低C、N 含量、并添加约3%N i和钢的二次精炼措施, 在焊接工艺采用高频预热和高功率激光的组合工艺等, 成功地开发出输送管用13%Cr 马氏体不锈钢薄壁钢管，强度性能与A P I- X80 级管线钢管相当。 为激光焊管。 环缝对接采用选择钨极惰性气体保护电弧焊(T IG) 作为圆周焊接方法。 * 六、双相不锈钢（DSS ）的焊接 1.特点： 在其固溶组织中铁素体相与奥氏体相约各占一半，理想的双相不锈钢的组织是铁素体和奥氏体组织正好分别占50％，一般量少相的含量也需要达到30％。 耐应力腐蚀远远超过18－8型奥氏体不锈钢，并具有良好的抗点蚀、缝隙腐蚀及晶间腐蚀能力，双相钢的强度约为普通奥氏体不锈钢的两倍，可达到400-550MPa, 分为Cr-Ni型和Cr-Mn-N型。目前实际工程最常用的α+γ双相不锈钢是Cr-Ni型,而材料的Ni含量为奥氏体钢的1/2 * ?冷加工时比18-8型奥氏体不锈钢加工硬化效应大，在管、板承受变形初期，需施加较大应力才能变形。 与奥氏体不锈钢相比，导热系数大，线膨胀系数小，适合用作设备的衬里和生产复合板。也适合制作热交换器的管芯，换热效率比奥氏体不锈钢高 有高铬铁素体不锈钢的各种脆性倾向，不宜用在高于300℃的工作条件。双相