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不锈钢板的焊接性能综述
时间:2017/8/29 15:14:16 浏览次数:

在不锈钢的应用中对不锈钢结构举行焊接和切割是不行制止的。由于不锈钢自己所具有的特性,与普碳钢相比不锈钢的焊接及切割有着其特别性,更易在其焊接讨论及热影响区(HAZ)产生种种缺陷。焊接时要特别细致不锈钢的物理性子。比方奥氏体型不锈钢的热膨胀系数是低碳钢和高铬系不锈钢的1.5倍;导热系数约是低碳钢的1/3,而高铬系不锈钢的导热系数约是低碳钢的1/2;比电阻是低碳钢的4倍以上,而高铬系不锈钢是低碳钢的3倍。这些条件加上金属的密度、外貌张力、磁性等条件都对焊接条件产生影响。  
 
  马氏体型不锈钢一样通常以13%Cr钢为代表。它举行焊接时,由于热影响区中被加热到相变点以上 的地区产生γ—α(M)相变,因此存在低温脆性、低温韧性恶化、陪同硬化产生的延展性降落等题目。因而对付一样通常马氏体型不锈钢焊接时需举行预热,但碳、氮含量低的和利用丁系焊接质料时可不需预热。焊接热影响区的构造通常又硬又脆。对付这个题目,可通过举行焊后热处置处罚使其韧性和延展性得到规复。别的碳、氮含量最低的牌号,在焊接状态下也有肯定的韧性。  
 
  铁素体型不锈钢以18%Cr钢为代表。在含碳量低的环境下有精良的焊接性能,焊接裂纹内敏感性也较低。但由于被加热至900℃以上的焊接热影响区晶粒明显变粗,使得在室温下缺少延伸性和韧性,易产生低温裂纹。也便是说,一样通常来讲铁素体型不锈钢有475℃脆化、700—800℃永劫间加热下产生“相脆性、混合物和晶粒粗化引起的脆化、低温脆化、碳化物析出引起耐蚀性降落以及高合金钢中易产生的耽误裂纹等题目。通常应在焊接时举行焊前预热和焊后热处置处罚,并在具有精良韧性的温度范畴举行焊接。  
 
  奥氏体型不锈钢以18% Cr—8%Ni钢为代表。原则上不须举行焊前预热和焊后热处置处罚。一样通常具有精良的焊接性能。但此中镍、钼含量高的高合金不锈钢举行焊接时易产生高温裂纹。别的还易产生σ相脆化,在铁素体天生元素的作用下天生的铁素体引起低温脆化,以及耐蚀性降落和应力腐化裂纹等缺陷。经焊接后,焊接讨论的力学性能一样通常精良,但当在热影响区中的晶界上有铬的碳化物时会极易天生贫铬层,而贫铬层的出现将在利用历程中易产生晶间腐化。为制止题目标产生,应接纳低碳(C≤0.03%)的牌号或添加钛、铌的牌号。为防备焊接金属的高温裂纹,通常以为控制奥氏体中的δ铁素体肯定是有用的。一样通常提倡在室温下含5%以上的δ铁素体。对付以耐蚀性为重要用途的钢,应选用低碳和稳固的钢种,并举行得当的焊后热处置处罚;而以结构强度为重要用途的钢,不该举行焊接后热处置处罚,以防备变形和由于析出碳化物和产生σ相脆化。  
 
  双相不锈钢的焊接裂纹敏感性较低。但在热影响区内铁素体含量的增长会使晶间腐化敏感性进步,因此可造成耐蚀性低落及低温韧性恶化等题目。  
 
  对付沉淀硬化型不锈钢有焊接热影响区产生软化等题目。  
 
  综上所述,不锈钢的焊接性能重要表如今以下几个方面:  
 
  (1)高温裂纹:在这里所说的高温裂纹是指与焊接有关的裂纹。高温裂纹可大抵分为凝集裂纹、显微裂纹、HAZ(热影响区)的裂纹和再加热裂纹等。  
 
  (2)低温裂纹:在马氏体型不锈钢和部门具有马氏体构造的铁素体型不锈钢中偶然会产生低温裂纹。由于其产生的重要缘故原由是氢扩散、焊接讨论的束缚水平以及此中的硬化构造,以是办理要领重要是在焊接历程中淘汰氢的扩散,相宜地举行预热和焊后热处置处罚以及减轻束缚水平。  
 
  (3)焊接讨论的韧性:在奥氏体型不锈钢中为减轻高温裂纹敏感性,在身分计划上通常使此中残余有5%—10%的铁素体。但这些铁素体的存在导致了低温韧性的降落。在双相不锈钢举行焊接时,焊接讨论地区的奥氏体量淘汰而对韧性产生影响。别的随着此中铁素体的增长,其韧性值有明显降落的趋向。  
 
  已证明高纯铁素体型不锈钢的焊接讨论的韧性明显降落的缘故原由是由于混入碳、氮、氧的缘故。此中一些钢的焊接讨论中的氧含量增长后天生了氧化物型混合,这些混合物成为裂纹产生源或裂纹流传的途径使得韧性降落。而有一些钢则是由于在掩护气体中混入了氛围,此中的氮含量增长在基体解理面{100}面上产生板条状Cr2N,基体变硬而使得韧性降落。  
 
  (4)σ相脆化:奥氏体型不锈钢、铁素体不锈钢和双相钢易产生σ相脆化。由于构造中析出了百分之几的α相,韧性明显降落。“相一样通常是在600~900℃范畴内析出,尤其在75℃左右最易析出。作为防备”相产生的防备型步伐,奥氏体型不锈钢中应只管即便淘汰铁素体的含量。  
 
  (5)475℃脆化,在475℃相近(370—540℃)永劫间保温时,使Fe—Cr合金剖析为低铬浓度的α固溶体和高铬浓度的α’固溶体。当α’固溶体中铬浓度大于75%时形变由滑移变形变化为孪晶变形,从而产生475℃脆化
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