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马氏体不锈钢和2205双相不锈钢管的焊接

返回列表 来源:未知 浏览: 发布日期:2020-05-21 09:27【
马氏体不锈钢
 
1.什么叫马氏体不锈钢?
 
2205不锈钢管常温下显微安排为马氏体安排,经过热处理能够调整其力学功能的不锈钢。浅显地说,是一类可硬化的不锈钢。属于马氏体不锈钢的钢号有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、3Cr13Mo、1Cr17Ni2、2Cr13Ni2、9Cr18、9Cr18MoV等。
 
2.常用焊接办法
 
焊接马氏体不锈钢能够选用各种电弧焊办法进行焊接。现在仍以焊条电弧焊为主,而选用二氧化碳气体维护焊或氩、二氧化碳混合气体维护焊,能够大大下降焊缝中含氢量,然后下降焊缝冷裂的灵敏性。
 
3.常用焊接资料
 
(1)Cr13 型马氏体不锈钢焊条和焊丝
2205不锈钢管通常在焊缝有较高的强度要求时,选用Cr13 型马氏体不锈钢焊条和焊丝,可使焊缝金属的化学成分与母材附近,但焊缝的冷裂倾向大。
 
注意事项:
a.要求焊前预热,预热温度不能超过450℃,以避免475℃脆化。焊后进行热处理,焊后热处理是在冷至150-200℃时,保温2h,使奥氏体各部分改变为马氏体,然后当即进行高温回火,加热到730-790℃,保温时刻每1mm 板厚为10min,但不小于2h,最后空冷。

2205不锈钢管

b.为了避免裂纹,焊条和焊丝中 S、P 的含量应小于0.015%,Si 的含量应不大于0.3%。Si 含量增加,促使生成粗大的一次铁素体,导致接头的塑性下降。碳的含量一般应低于母材的含碳量,能够下降淬透性。
 
(2)Cr-Ni 奥氏体型不锈钢焊条与焊丝
Cr-Ni 奥氏体钢型焊缝金属具有杰出的塑性,能够缓和热影响区马氏体改变时发生的应力。此外,Cr-Ni 奥氏体不锈钢型焊缝对氢的溶解度大,能够减少氢从焊缝金属向热影响区的分散,有效地避免冷裂纹,因而不需预热。但焊缝的强度较低,也不能经过焊后热处理来提高。
 
4.常见的焊接问题
 
(1)焊接冷裂纹
马氏体不锈钢由于含铬量高,极大地提高其淬硬性,不管焊前的原始状况如何,焊接总会使其近缝区发生马氏体安排。跟着淬硬倾向的增大,接头对冷裂也愈加灵敏,尤其在有氢存在时,马氏体不锈钢还会发生更危险的氢致延迟裂纹。
 
办法:
1)选用大线能量 较大的焊接电流,能够减缓冷却速度;
2)关于不同的钢种层间温度不同,一般不低于预热温度;
3)焊后缓冷到150~200℃,并进行焊后热处理以消除焊接剩余应力,去除接头中分散氢,一起也能够改进接头的安排和功能。
 
(2)热影响区脆化
2205不锈钢管马氏体不锈钢尤其是铁素体构成元素较高的马氏体不锈钢,具有较大的晶粒长大倾向。冷却速度较小时,焊接热影响区易发生粗大的铁素体和碳化物;冷却速度较大时,热影响区会发生硬化现象,构成粗大的马氏体。这些粗大的安排都使马氏体不锈钢焊接热影响区塑性和耐性下降而脆化。
 
办法:
1)控制合理的冷却速度;
2)合理挑选预热温度,预热温度不应超过450℃,不然接头长期处于高温下,或许发生475℃脆化;
3)合理挑选焊接资料调整焊缝的成分,尽或许避免焊缝中粗大铁素体的发生。
 2205不锈钢管
5.焊接工艺
 
1)焊前预热
焊前预热是避免发生冷裂纹的主要工艺办法。当C的质量分数为0.1%~0.2%时,预热温度为200~260℃,对高刚性焊件可预热至400~450℃。
 
2)焊后冷却
焊件焊后不应从焊接温度直接升温进行回火处理,由于焊接进程中奥氏体或许未彻底改变,如焊后当即升温回火,会呈现碳化物沿奥氏体晶界沉积和奥氏体向珠光体改变,发生晶粒粗大的安排,严重下降耐性。因而回火前应使焊件冷却,让焊缝和热影响区的奥氏体根本分解完了。关于刚性小的焊件,能够冷至室温再回火;关于大厚度的焊件,需选用较杂乱的工艺;焊后冷至100~150℃,保温0.5~1h,然后加热至回火温度。
 
3)焊后热处理
意图是下降焊缝和热影响区的硬度,改进塑性和耐性,一起减少焊接剩余应力。焊后热处理分回火和彻底退火两种。回火温度为650~750℃,保温1h,空冷;若焊件焊后需机加工的,为了得到最低硬度,可选用彻底退火,退火温度为830~880℃,保温2h炉冷至595℃,然后空冷。
 
4)焊条的选用
焊接马氏体不锈钢用焊条分为铬不锈钢焊条和铬镍奥氏体不锈钢焊条两大类。常用铬不锈钢焊条有E1-13-16(G202)、E1-13-15(G207);常用铬镍奥氏体不锈钢焊条有E0-19-10-16(A102)、E0-19-10-15(A107)、E0-18-12Mo2-16(A202)、E0-18-12Mo2-15(A207)等
 
 
双相不锈钢的焊接
 
1.双相不锈钢的焊接性
 
双相不锈钢的焊接性兼有奥氏体钢和铁素体钢各自的长处,并减少了其各自的不足之处。
(1)热裂纹的灵敏性比奥氏体钢小得多;
(2)冷裂纹的灵敏性比一般低合金高强钢也小得多;
(3)热影响区冷却后,总是保存更多的铁素体,然后增大了腐蚀倾向和氢致裂纹(脆化)的灵敏性;
(4)双相不锈钢焊接接头有分出δ相脆化的或许,δ相是Cr和Fe的金属间化合物,它的构成温度规模600~1000℃,不同钢种构成δ相的温度不同;
(5)双相不锈钢含有50%的铁素体,同样也存在475℃脆性,但不如铁素体不锈钢那样灵敏;
 
2.焊接办法的选用
 
双相钢焊接办法首选TIG焊,然后是焊条电弧焊,选用埋弧焊时应严格控制热输入和层间温度,且应避免大的稀释率。
 
注意:
选用TIG焊时,宜在维护气体中参加1-2%的氮气(若N超过2%就会增加气孔倾向,且电弧不稳定),以使焊缝金属吸氮(避免焊缝外表区域因分散而丢失氮),有利于稳定焊接接头中的奥氏体相。
 
3.焊材的选用
 
选用奥氏体构成元素(Ni、N等)较高的焊材,以促进焊缝中的铁素体向奥氏体改变。
2205钢多选用22.8.3L的焊条或焊丝,2507钢多选用25.10.4L的焊丝或25.10.4R的焊条。
 
4.焊接要点
 
(1)焊接热进程的控制焊接线能量、层间温度、预热及资料厚度等都会影响焊接时的冷却速度,然后影响到焊缝和热影响区的安排和功能。为取得最佳的焊缝金属功能,建议最高层间温度控制在100℃,当焊后要求热处理时能够不约束层间温度。
 
(2)焊后热处理双相不锈钢焊后最好不进行热处理。焊后要求热处理时,所用的热处理办法是水淬。热处理时加热应尽或许快,在热处理温度下的保温时刻为5~30min,应该足以康复相的平衡。在热处理时金属的氧化非常严重,应考虑选用惰性气体维护。