馬氏體不鏽鋼的焊接可以通過各種電弧焊的方法進行。目前,焊條電弧焊仍是主要方法,而二氧化碳的氣體保護焊或氩氣和二氧化碳混合的氣體保護焊可以大大地降低焊縫中的氫含量,進而降低焊縫冷裂紋的敏感性。那麼如何處理2CR13等馬氏體不鏽鋼的焊接問題呢?
常見焊接材料:
(1)Cr13 型馬氏體不鏽鋼焊條和焊絲
通常當焊縫強度要求較高時,采用2Cr 13 型馬氏體不鏽鋼焊條和焊絲,可以使焊縫金屬的化學成分接近母材,但焊縫的冷裂紋傾向較大。
注意:
A.焊接前需要預熱。預熱溫度不得超過450,以防475脆化。焊接後進行熱處理。當溫度降至150-200時保溫2h,使奧氏體各部分轉變為馬氏體,然後立即進行高溫回火,加熱至730-790,保溫時間為每1毫米闆厚10分鐘,但不少于2h,最後空冷。
為防止裂紋,焊條和焊絲中硫和磷的含量應小于0.015%,矽的含量不應大于0.3%。矽含量的增加促進了粗大初生鐵素體的形成,導緻接頭塑性降低。碳含量通常應低于母體金屬,這會降低淬透性。
(2)鉻鎳奧氏型不鏽鋼焊條和焊絲
鉻鎳奧氏體鋼焊縫金屬具有良好的塑性,可緩解熱影響區馬氏體轉變過程中産生的應力。此外,鉻鎳奧氏不鏽鋼型焊縫對氫的溶解度高,可減少氫從焊縫金屬向熱影響區的擴散,有效防止冷裂紋,因此不需要預熱。然而,焊接強度低,不能通過焊後熱處理來提高。
常見焊接問題:
(1)焊接冷裂紋
馬氏體不鏽鋼因其高鉻含量而大大提高了其硬化能力。無論焊接前的原始狀态是什麼,馬氏體不鏽鋼的近縫區總是會産生馬氏體組織。随着硬化傾向的增加,接頭對冷裂紋更加敏感,特别是在氫的存在下,馬氏體不鏽鋼也會産生更危險的氫緻延遲裂紋。
措施:
1)采用大線能量、大能量的焊接電流可以減緩冷卻速度;
2)不同鋼種的層間溫度不同,一般不低于預熱溫度;
3)焊接後緩慢冷卻至150 ~ 200,進行焊後熱處理,消除焊接殘餘應力,擴散接頭中的氫,改善接頭的結構和性能。
(2)熱影響區脆化
馬氏體不鏽鋼,尤其是鐵素體形成元素含量較高的馬氏體不鏽鋼,具有較大的晶粒長大趨勢。當冷卻速度較低時,焊接熱影響區容易産生粗大的鐵素體和碳化物。當冷卻速率高時,熱影響區将硬化并形成粗馬氏體。這些粗大的組織降低了焊接熱影響區馬氏體不鏽鋼的塑性和韌性,并使其脆化。
措施:
1)控制合理的冷卻速度;
2)合理選擇預熱溫度,預熱溫度不應超過450℃,否則接頭長時間處于高溫下,可能産生475℃脆化;
3)合理選擇焊接材料調整焊縫的成分,盡可能避免焊縫中粗大鐵素體的産生。
相信大家看過本篇文章之後,應該知道如何處理2CR13等馬氏體不鏽鋼的焊接問題了。
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