0Cr18Ni9不锈钢储能焊接头微观组织分析

0Cr18Ni9的焊接性分析
1、0Cr18Ni9不锈钢的化学成分及力学性能
0Cr18Ni9不锈钢应符合GB4327—1992《不锈钢热轧钢板》的要求，其化学成分和力学性能分别见表1和表2。

表1 0Cr18Ni9不锈钢的化学成分
表2 0Cr18Ni9不锈钢的力学性能
2、焊缝中易出现的的问题及预防措施
0Cr18Ni9不锈钢焊接的主要问题是焊接的晶间腐蚀、应力腐蚀裂纹和焊接接头的热裂纹等。

（1）0Cr18Ni9不锈钢焊接接头的晶间腐蚀
0Cr18Ni9不锈钢焊接接头易在焊缝区、母材敏化区和刀蚀等部位产生晶间腐蚀。

为防止晶间腐蚀应尽量降低碳含量，使用碳含量下限的焊材。

采用较小的焊接热输入或强制冷以加快冷却速度。

（2）0Cr18Ni9不锈钢焊接接头的应力腐蚀开裂
应力腐蚀开裂是在拉应力和腐蚀的共同作用下产生的开裂。

0Cr18Ni9不锈钢热物理性能导热性差，线膨胀系数大，焊接残余应力较大。

因
此应尽量降低焊接残余应力、拉应力和严格控制层间温度。

（3）0Cr18Ni9不锈钢焊接接头的热裂纹
焊接时极易产生热裂纹，这是因为焊缝金属结晶期间存在较大拉应力，加之导热系数低和膨胀系数大，在焊接局部加热和冷却的条件下，焊接接头在冷却过程中可形成较大的拉应力。

严格控制焊缝金属的有害物质，采用较小的焊接热输入。

0Cr18Ni9Cu3型奥氏体不锈钢化学成分对焊缝质量的影响不锈钢因其良好的耐腐蚀性、较高的塑性和韧性而广泛应用于机械、石油、化工、食品、医药等行业。

在发达国家，每年消耗的不锈钢中约有70%是奥氏体不锈钢，在国内，奥氏体不锈钢的消耗量达到了不锈钢总消耗量的65%。

18-8型奥氏体不锈钢是奥氏体不锈钢中具有代表性的系列，该类钢材具有较好的耐腐蚀性能、耐热性能、力学性能和焊接性能，便于进行机械、冲压和焊接加工。

以0Cr18Ni9Cu3奥氏体不锈钢为例，分析了钢材中主要化学成分及其他组织成分的存在形式、存在机理和化学成分对钢材性能的影响。

在0Cr18Ni9Cu3奥氏体不锈钢中ω(C)≤0.08%，由于C的存在，焊接时可导致在焊缝金属的晶界与亚晶界处产生晶间腐蚀，最终导致产生焊接裂纹。

产生晶间腐蚀的原因是奥氏体不锈钢在450～850℃时，过饱和的C向奥氏体晶粒边界扩散，并与晶界处的Cr化合形成碳化铬。

由于Cr在奥氏体中的扩散速度小于C的扩散速度，使得晶界处的Cr得不到及时补充，造成奥氏体边界处贫Cr富C。

Si在不锈钢中起脱氧作用，可有效去除焊缝中的有害气体，防止气孔和氧化物的生成。

当ω(Si)为0.10～0.30%时，能起到细化晶粒的作用，在一定范围内使钢材强度提高，而塑性和韧性等有所降低；当ω(Si)＜1%时，则会使钢材变脆，可焊性和抗锈蚀性能降低，但随着ω(Si)的提高，奥氏体不锈钢对浓硝酸的耐腐蚀能力会有所提高。

Mn具有很好的脱氧作用，奥氏体不锈钢中加入较多的Mn，在某种程度上可减少Ni的含量，起到降低成本的作用。

但Mn具有固溶处理后提高焊缝抗拉强度和冷加工硬化的作用，同时Mn可促进奥氏体晶粒的长大，粗大的晶粒组织会降低材料的塑性和韧性，这意味着焊缝金属抵抗外界冲击载荷的能力降低。

在热加工过程中，S与Fe将会形成低熔点的化合物FeS及FeS-Fe共晶体，在焊接时，这些共晶物首先成为液态流失，在随后的冷却过程中受收缩拉应力的作用发生热开裂，形成热影响区液化裂纹。

山东省“金蓝领”(焊工高级技师）论文0Cr18Ni9Ti管道的焊接浅谈姓名：李军专业：电焊工指导老师：0Cr18Ni9Ti管道的焊接浅谈【摘要】本文通过针对0Cr18Ni9Ti管道的焊接特性，现场焊接特点的分析，采用合理的焊接工艺，可获得优质的焊接接头。

【关键词】0Cr18Ni9Ti管道TIG焊接焊接接头概述：0Cr18Ni9Ti是以铬、镍为主要合金元素的奥氏体不锈钢，其耐腐蚀性能强，强度较低，而塑性、韧性好，具有较好的焊接工艺性能，在化工工艺管道中普遍应用。

1.0Cr18Ni9Ti不锈钢的焊接性分析；1.1.0Cr18Ni9Ti是以Cr、Ni为主要合金元素的奥氏体不锈钢，它的最明显的特征是没有磁性，其塑性、和韧性很好，具有良好的焊接性，热影响区内没有脆硬现象，无晶粒粗大现象，因此，焊接时一般不需要采取特殊的工艺措施，其化学成分和力学性能分别见表1和表2 0Cr18Ni9Ti不锈钢的化学成分（%）表10Cr18Ni9Ti不锈钢的力学性能表21.2.0Cr18Ni9Ti钢的线膨胀系数大，（比碳钢约大50%），而导热系数小，（约为碳钢的1/3），均与碳钢和低合金钢差别较大，导致焊接应力比较大，因此在冷却时产生的收缩应力大，故产生的变形大。

且熔池流动性差，成型较差，特别是全位臵焊接是更为突出；1.3 .0Cr18Ni9Ti钢加热到450--8500C敏化温度时，易形成Cr23C6（碳化铬），使晶界铬的含量大大减小，变成贫铬区，该区域在腐蚀介质作用下，易产生晶间腐蚀；1.4.0Cr18Ni9Ti钢在375~8750C温度范围内长时间停留时，会产生σ相（FeCr金属间化合物）脆性组织，形成脆化，使塑性和韧性显著下降；1.5.0Cr18Ni9Ti钢焊接时，硫、磷、镍、碳等元素形成的低熔点共晶杂质偏析比较严重，加之焊接较大的应力，致使焊缝容易产生热裂纹；1.6.由于管内要走高压腐蚀介质，对焊接接头质量要求很高，内表面要求成型良好，凸起适中，不内凹。

机电工程学院《专业课程设计》任务书课题名称：低碳钢芯不锈钢焊条的配方设计学生姓名：石明学号：20100601118 专业：材料成型及控制工程班级：10材控1班成绩：指导教师：杨莉目录0引言................................................................................................................错误!未定义书签。

1 0Cr18Ni9不锈钢焊缝金属的性能及可焊性分析 (3)1.2 0Cr18Ni9不锈钢焊缝金属的性能 (3)1．2．1 容易出现热裂纹 (3)1.2．2 晶间腐蚀 (3)1.2．3 应力腐蚀开裂 (4)1.2．4 焊缝金属的低温脆化 (4)1.2．5 焊接接头的σ相脆化 (4)1.3 0Cr18Ni9不锈钢的可焊性分析 (4)2 焊条的制造工艺流程....................................................................................错误!未定义书签。

2.1 焊芯制备及原材料准备....................................................................错误!未定义书签。

2.2药皮配料及压涂.................................................................................错误!未定义书签。

2.3 烘焙....................................................................................................错误!未定义书签。

3 焊条的配方设计 (5)3.1合金化方式 (6)3.2 焊芯的选定 (6)3.3 K值得确定 (10)3.4 药皮组成物的配比的计算 (11)3.5 药皮配方的初步拟定................................................................................................. 错误!未定义书签。

OCr18Ni9，lCr18Ni9、lCr18Ni9Ti等铬镍奥氏体型不锈钢在热轧低碳结构钢材的显微组织中，人们把平行轧制方向成层分布的铁索体和珠光体条带组织，通称为带状组织。

在轧后冷却过程中，铁素体在枝晶偏析和延伸的非金属夹杂条带中优先形成，所以铁素体和珠光体成层分布。

带状组织便钢的力学性能呈各向异性，并降低钢的冲击韧性和断面收缩率，例如20CrMnTi等低碳结构钢的带状组织如果严重，就会降低零件的塑性、韧性，并且使零件在热处理时容易产生变形。

OCr18Ni9，lCr18Ni9、lCr18Ni9Ti等铬镍奥氏体型不锈钢，在实际生产的冷却速度下呈奥氏体单相组织。

但假若钢中铁素体形成元素（铬、钛、硅等）的含量在上限、结晶偏析较严重，那么在冷却速度很慢的条件下，钢中可能出现部分α相。

由于热加工时铁素体相与奥氏体相的塑性不同，轧件内部产生较大的应力，当轧制钢板或穿管时，轧件会发生局部撕裂，所以有的技术标准规定，必须控制板坯及管坯中的α相含量。

钢锭固有的各种铸造缺陷，造成钢材各部位的性能不完全相同。

热轧工艺制度不同对钢材各部位质量的影响也不同，为了反映钢材质量的实际水平，确保使用单位复验合格率，在相应标准中规定了钢材的取样部位，各轧钢企业及使用单位共同信守。

在一般情况下，随着压缩比的增加，钢材各部位的质量逐渐均匀，因此对小型钢材(≤30mm)不做取样部位规定。

对大、中型钢材，尤其是用小型钢锭轧制的较大型钢材，因其压缩比小，取样部位需要专门规定。

例如，力学性能试样要在相当于钢锭头部的地方切取；低倍及夹杂物试样要在相当于钢锭头部和尾部的钢材上切取；脱碳、网状试样要按热轧批次切取；其他检查试样可以随同上述试样兼做。

一般生产优质钢、合金钢的轧钢车间，在热锯切断时，切取有代表意义的、一定数量的试样，由管理部门及检验单位进行试样分配，制备各种检验试片。

一般合金钢轧钢车间的取样规定示例。

取样具体规定应符合各种钢材的技术标准要求。

兰州工业学院毕业设计（论文）题目0Cr18Ni9（304）奥氏体不锈钢焊接性分析及焊接工艺评定系别材料工程系专业焊接技术及自动化班级焊接技术及自动化11-2姓名何旺指导教师（职称）胡春霞讲师日期 2014年3月兰州工业学院毕业设计（论文）任务书材料工程系2014届焊接技术及自动化专业毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目金属材料焊接工艺评定课题内容性质科学研究课题来源性质教师收集的结合生产实际的课题实验校内（外）指导教师职称工作单位及部门联系方式胡春霞讲师材料工程院一、题目说明（目的和意义）：毕业设计是本专业教学过程的最后一个重要环节，也是培养学生分析问题和解决问题能力的主要方法，通过毕业设计，要求学生全面综合运用所学基本理论，基本技能和生产实践知识；学习系统地综合运用所学的知识和技能解决实际工程问题的本领，巩固和加深对所学知识的理解，并且通过毕业设计的实践扩大和补充知识，使认识提高到一个新的水平。

通过毕业设计的实践，培养调查研究的习惯和工作能力，练习查阅资料和有关标准，查阅工具书或参考书，合理选择实验方法、实验设备，正确操作、分析，并能以实验分析过程和毕业论文表达设计的思想和结果。

通过毕业设计，不但要提高解决具体问题的独立工作能力，而且应建立正确的设计和科研思想，加强思想性，牢固树立实事求是和严肃认真的工作态度。

二、设计（论文）要求（工作量、内容）：1、总要求：要求每个学生根据给定的毕业设计题目独立完成焊材制备，焊接材料、方法及设备的选择，焊接操作，金相试样的制备、腐蚀、观察与图片收集，焊缝形状、质量、力学性能的测试等实验工作量，根据文献及相关的理论知识对实验结果进行分析总结，并得出结论,根据结论可进行相应的补充实验，完成毕业设计论文一份，毕业设计完成后进行答辩。

2、给定的条件和要求：实验设备类型、种类齐全；实验药品齐全；查阅文献，明确毕业设计的意义及目的；严格按照标准及操作规程进行实验。

收稿日期:2009-05-25奥氏体不锈钢储能焊接头组织形成规律 徐　峰1,2,　徐锦锋2,　翟秋亚2 (1.陕西理工学院材料学院,陕西汉中　723003; 2.西安理工大学材料学院,西安　710048)摘　要:采用微型储能焊机对厚度为0.2mm 的0Cr18Ni9奥氏体不锈钢薄板进行了点焊连接研究,理论分析了微型熔核的温度场和冷却速率.结果表明,微型接头由熔核区和熔合区组成.极短的焊接时间,高的冷却速率5.1×106K Πs ,使得熔核中奥氏体组织来不及长大,熔核凝固组织得到显著细化,具有快速凝固特征;同时,熔核中奥氏体组织在敏化温度区停留时间很短,抑制了铬在奥氏体晶界上的析出.当储能焊接电压为80V 、电容为6600μF 、电极力为18N 时,可获得综合性能优良的高质量点焊接头.关键词:奥氏体不锈钢;储能焊;点焊接头中图分类号:TG 142.71 文献标识码:A 文章编号:0253-360X (2009)12-0101-04徐　峰0　序 言奥氏体不锈钢以其良好的耐蚀性、高强度和焊接性能,在航空航天、汽车、机械、仪器仪表、能源等工程领域得到广泛的应用.但由于奥氏体不锈钢热导率小,线膨胀系数大,普通熔化焊热输入大,加热时间长,易形成方向性很强的粗大柱状晶焊缝组织;而且热影响区宽度大,导致焊接接头力学性能恶化,难以保证焊接质量[1,2].而储能焊具有焊接时间短(μs 级)、热影响区窄、焊接变形和残余应力小等优点,接头冷却速率高达106K Πs ,易获得组织细小、致密的高质量焊接接头[3-5].为此,文中采用微型储能焊机对0Cr18Ni9奥氏体不锈钢薄板进行点焊连接,观察分析点焊接头形貌特征和组织形态,进而研究接头组织与性能之间的相关规律,为奥氏体不锈钢的快速凝固连接提供试验支持.1　试验方法试验用材料为0Cr18Ni9奥氏体不锈钢,焊接试样的尺寸为10mm ×5mm ×0.2mm 的薄板,是从厚度为5mm 的不锈钢热轧板材上经线切割加工而成.试验用不锈钢薄板经金刚砂纸打磨、丙酮清洗后,装配成如图1所示的搭接接头.在微型电容储能焊机上进行点焊连接.焊接主要参数为储能焊接电压U =70～85V ,电容C =6600μF ,电极力F =15～20N.焊接能量、电压和电容之间的函数关系为E =CU 2Π2.因此,焊接能量在16.17～23.84J 之间.图1　搭接接头示意图Fig 11　Scheme of lap joint焊接接头试样经环氧树脂镶嵌成标准金相制样后,用王水浸蚀.应用X J G 05型光学显微镜观察分析接头形貌及其微观组织,应用RigakvD MAX25001PC 型X 射线衍射仪分析熔核相组成,利用数字式SH 500推拉力计测试接头抗剪强度.2　试验结果与分析2.1　不锈钢点焊接头微观组织0Cr18Ni9奥氏体不锈钢储能点焊接头整体形貌如图2a 所示.接头由两个区域组成,分别为熔核区第30卷第12期2009年12月焊　接　学　报TRANS ACTI ONS OF THE CHI NA WE LDI NG I NSTIT UTI ONV ol.30　N o.12December 2009与熔核向奥氏体基体过渡的熔合区.熔核形状比较规则,位于接头的中心部位,约占接头总厚度的2Π3,其组织为均匀细小的奥氏体等轴晶,晶粒尺寸为10～25μm ;熔合区宽度较窄,约10～15μm ,勾勒出熔核和母材之间的分界线,其组织细小未发现缺陷,晶粒尺寸约7～11μm ,如图2b 所示.由于熔合区冷却速率高于熔核区域,由熔合区向熔核中心形成细密的柱状晶组织,柱晶长度约28～43μm ,柱晶间距约4～8μm.与熔合区毗邻的母材组织未发生明显的粗化,与其原始组织仍然保持良好的一致性(图2a ).可见,储能焊可实现0Cr18Ni9奥氏体不锈钢薄板的点焊连接,熔核与基体间熔合良好.当焊接能量在16.17～23.84J 时,可获得组织细小致密的高质量焊接接头.图2　奥氏体不锈钢储能点焊熔核整体形貌Fig 12　M icro structure morphology of whole nugget by capaci 2tor discharge welding2.2　熔核金属的快速凝固过程分析电容储能点焊利用电容瞬时放电产生的电流经电极加载在被焊板材上,形成放电回路.板材接触电阻瞬时产生的热量使得接触界面板材局部熔化形成熔核.电容放电结束后,由于铜电极和周围基体的快速吸热,熔核处于较大的过冷状态,熔核的冷却速率很大(106K Πs ),高的冷却速率使熔核的形核率显著增大,从而形成细密的快速凝固组织.为了揭示熔核组织的形成规律,对熔核的温度场进行了理论计算.为计算方便,将熔核形状简化为球形,并假设散热过程是向四周均匀进行的.采用三维传热一维计算模型对熔核的温度场和冷却速率进行理论分析.建立温度、空间和时间三维关系式为T =T 0+2(T 0-T 1)R 0πR ∑∞n =1(-1)n n e n 2π2α2R20t sin nπR R 0(1)式中:a 2=λΠcρ,λ,c 和ρ分别为合金熔体的热导率、比热容和密度,a 2=7.527×10-5Wm 2ΠJ ;t 为焊接时间,取350μs ;T 0为环境温度,取300K;T 1为熔核的温度,取1789K;R 0为熔核的最大半径,此处为等积圆半径,取120μm ;R 为熔核半径.理论计算获得熔核温度场如图3所示,熔核冷却曲线如图4所示.可以看出,在熔核凝固初期、随着熔核半径的增大,温度急剧下降.熔核的热循环时间为350μs ,但熔核的凝固却主要集中在前100μs.理论计算获得的熔核平均冷却速率高达5.1×106K Πs ,熔核凝固时间极短仅为100μs.熔核的凝固过程具有快速凝图3　点焊接头熔核温度场Fig 13　Temperature fleld of spot 2weldingjoint图4　点焊接头熔核冷却曲线Fig 14　Cooling curve s of spot 2welding joint102　焊　接　学　报第30卷固特征.由于电容储能点焊冷却速率大,熔核金属于瞬间熔化后,便即刻进入急冷快速凝固阶段,发生奥氏体的瞬间形核与快速生长,形成熔核中的细小致密等轴晶组织,从而避免了因偏析导致的焊接接头性能降低现象的发生,保证了焊接质量.在常规焊接工艺下,奥氏体不锈钢在加热到450～850℃温度区间易发生过饱和碳向奥氏体晶粒边界扩散,并与晶界的铬化合形成碳化铬(Cr 23C 6)的现象.由于铬在奥氏体中的扩散速度小于碳的扩散速度,使晶界的铬得不到及时补充,造成奥氏体边界贫铬.当晶界附近的金属铬含量低于12%时,就失去了抗腐蚀能力,容易产生晶间腐蚀,在受到应力时即会沿晶界断裂,几乎完全丧失强度[6-9].而电容储能焊接热过程持续时间极短,能抑制上述C 与Cr 元素的扩散和聚集,不会在晶界处形成贫铬区,从而预防了晶间腐蚀的发生.更为关键的是,高的冷却速率使奥氏体不锈钢焊接过程中在敏化温度区间滞留时间极短,接头发生脆化的机率大大降低.X 射线衍射分析结果表明,焊接接头以奥氏体为主要组成相,其次是铁素体相和微量的其它相,没有碳化铬(Cr 23C 6)形成,如图5所示.可见,利用储能电容快速放电产生的能量不仅能够实现奥氏体不锈钢的焊接,而且避免了焊接接头晶界铬的析出,提高了奥氏体焊接性能,降低缺陷产生的几率,从而保证了奥氏体不锈钢储能焊焊接接头的使用性能.图5　奥氏体不锈钢储能焊熔核XRD 图谱Fig 15　XRD spectrum and micro structure of austenitic stain 2le ss steel nugget2.3　焊接接头抗剪强度点焊接头的抗剪强度主要取决于电极力、储能焊接电压和焊接能量等工艺参数.在电极力作用下熔核周围金属会发生塑性变形和强烈的再结晶而形成先于熔核生长的塑性环,对消除焊点缺陷、改善金属组织和提高力学性能具有较大作用.而电压对焊接能量有直接的影响,焊接能量过小,被焊材料不能被加热到热塑性状态;而焊接能量过大很容易产生喷溅和击穿,很难得到高力学性能的接头.通过试验发现当储能焊接电压一定时,随着电极力的增加,接头抗剪强度也随之增加.当电极力达到18N 时,抗剪强度达到最大值116.8MPa ,进一步增加电极力,接头强度开始逐渐降低,如图6所示.通过综合分析抗剪强度与焊接工艺参数之间的相关性发现,对于0.2mm 厚的0Cr18Ni9奥氏体不锈钢,当焊接电容为6600μF 、储能焊接电压为80V 、电极力为18N 时,可获得综合性能优良的焊接接头.图6　接头抗剪强度随电极力的变化曲线Fig 16　Variation of shear strength of joint with electrode force3　结 论(1)微型接头由熔核及熔合区组成.熔核厚度约占接头厚度的2Π3,组织为奥氏体和奥氏体晶界上分布的少量铁素体组成,其向基体金属过渡良好.(2)在储能焊条件下接头冷却速率平均高达106K Πs ,接头组织具有明显的快速凝固特征,同时接头在敏化温度区停留时间很短,避免了铬在奥氏体晶界上的析出.焊缝组织细小致密,保证了接头的使用性能.(3)对于0.2mm 厚的0Cr18Ni9奥氏体不锈钢薄板的储能焊,当储能焊接电压为80V 、电容为6600μF 、电极力为18N 时,抗剪强度可达116.8MPa ,获得综合性能优良的高质量焊接接头.参考文献:[1]　王希靖,叶结和,孙丙岩,等.0Cr18Ni9不锈钢搅拌摩擦焊接头的微观组织和性能[J ].热加工工艺,2006,35(23):36-39.第12期徐　峰,等:奥氏体不锈钢储能焊接头组织形成规律103W ang X ijing,Y e Jiehe,Sun Bingyan,et al.M icrostructure and me2 chanical proper ties of friction stir weld joint of0Cr18Ni9stainless steel [J].H ot W orking T echnology,2006,35(23):36-39.[2]　中国机械工程学会焊接学会.焊接手册第2卷(第2版)[M].北京:机械工业出版社,2001.[3]　李明高,邱小明,孙大千,等.T iNi形状记忆合金与不锈钢的储能焊[J].轻金属,2005(7):57-59.Li M inggao,Qiu X iaom ing,Sun Daqian,et al.S tudy on capacitor discharge welding of T iNi shape mem ory alloy and stainless steel[J].Light M etal,2005(7):57-59.[4]　Xu Jin feng,Zhai Qiuya,Y uan Sen,et al.Energy2storage weldingconnection characteristics of AZ91D magnesium alloy rapid s olidifica2 tion ribbons[J].Journal of M aterials Science and T echnology,2004, 20(4):431-433.[5]　雷　鸣,翟秋亚,徐锦锋,等.Al2O3FΠADC12复合材料储能焊接头组织形成规律[J].焊接学报,2007,28(4):101-104.Lei M ing,Zhai Qiuya,Xu Jin feng,et al.M 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board level reliability of s oldered interconnections[J].M icroelectronics Reliability,2007,47 (2-3):444-449.[2]　李晓延,严永长,史耀武.金属间化合物对SnAgCuΠCu界面破坏行为的影响[J].机械强度,2005,27(5):666-671.Li X iaoyan,Y an Y ongchang,Shi Y aowu.In fluence of I MC on the in2 terface failure of tin2silver2copper s older joints[J].Journal of M echan2 ical S trength,2005,27(5):666-671.[3]　盛　重,薛松柏,张　亮,等.基于蠕变模型倒装芯片焊点疲劳寿命预测[J].焊接学报,2008,29(10):53-56.Sheng Zhong,Xue S ongbai,Zhang Liang,et al.Fatigue life predic2 tion for flip chip s oldered joints based on creep stain m odel[J].T rans2 actions of the China W elding Institution,2008,29(10):53-56. 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The tem perature field and cooling rate of nugget was calculated.The results show that the joint microstructure consists of nugget zone and semi2melt zone.Due to very short time in welding,the cooling rate of the joint reaches to5.1×106KΠs,the growth of austenite micro2 structure is im peded,and the microstructure of the nugget is refined,which has rapidly s olidified characteristics.As the austenite micro2 structure of the nugget stays in tem perature province of activation with very short time,the chrome of austenite grain boundary precipi2 tations is checked.T o obtain the high quality spot2weld joint,the welding parameters are determined as:welding v oltage80V,capac2 itor6600μF and electrode pressure18N.K ey w ords:　austenitic stainless steel;capacitor discharge welding;spot2weld jointAnalysis for the influences of aluminum alloy P2MIG w elding p arameters on w elding arc LU Zhiqiang1,2,H UA Xueming1,2, LI Fang1,2,W U Y ixiong1,2(1.Material and Science Engineering Department,Shanghai Jiaotong University,Shanghai200240,Chi2 na;2.The K ey Laboratory of Laser Processing and Material M odifi2 cation of Shanghai,Shanghai200240,China).p105-108 Abstract:　Under the same average welding current and weld2 ing v oltage,by regulating the different based current and peak cur2 rent,the Al2Mg alloy was welded with Al2Mg filler wire.The photos of welding arc were obtained by using high2speed video photography. Peak current has great in fluence on the shape and characteristics of the arc.With increasing the peak current value,rotated arc appears and pulsed rotated metal trans fer behavior occurs.Based current has little in fluence on the arc shape.Base current is the im portant pa2 rameter for keeping arc burning.At pulse off time,it must be given base current value which is large enough to keep the arc burning sta2 bly.In this study,the arc shape is defined by arc length,arc width and arc portrait cross2section area,which will be in fluenced by the weld current.Peak current is im portant parameter of arc tem perature and pulse energy.The study shows that when the arc is burning at pulse on time,the arc length,arc width and arc portrait cross2sec2 tion area increase with raising peak current.K ey w ords:　aluminum alloy;arc shape;pulsed2insert gas welding;currentWelding technology and microstructure of MIG w elded m agne2 sium alloy W ANG Peng,S ONG G ang,LI U Liming(School of Materials Science and Engineering,Dalian University of T echnology, Dalian116024,China).p109-112Abstract:　The pulsed MIG welding was used to weld AZ31B Mg alloy,and the weldability of the alloy was studied.The micro2 structure,mechanical property and hardness of the welded joint were investigated via the metal phase microscopy,scanning electron mi2 croscope,tensile testing machine and hardness instrument.The re2 sults show that one2side welding with back can be obtained through this technique at optimized parameters when there was no groove and no shaped ban,which continuous butt joints have no sur face defects. The heat2affected zone of the joints is narrow,and the grains of the zone are slightly larger than that of the base metal.The grains of fu2 sion zone are tiny,the microstructure is hom ogeneous and the hard2 ness of welded joint is higher than that of the base metal.The tensile strength is up to95%of the base metal.K ey w ords:　pulsed MIGwelding;magnesium alloy;welding process;microstructureⅥ MAI N T OPICS,ABSTRACTS&KEY W ORDS 2009,V ol.30,N o.12。

20/0Cr18Ni9复合管焊接工艺和接头的抗腐蚀性能西安交通大学焊接研究所(710049)王能利潘希德薛锦中国航天科技集团公司四院41所(西安市710025)郭霖潘建新摘要研究了薄不锈钢内衬复合管的焊接工艺和焊接接头的抗腐蚀性能。

采用背部充氩保护的钨极氩弧焊(T IG)和超低碳奥氏体不锈钢焊丝T GS-309L焊接20/0Cr18Ni9复合管的第1层焊缝,焊后利用金相显微镜、扫描电子显微镜和电化学分析方法对焊接接头的化学成分、金相组织、显微硬度以及抗腐蚀性能进行了研究。

结果表明:焊缝成形良好焊缝成分和金相组织能保证复合管使用过程中的强度和抗腐蚀性能要求。

关键词:复合管钨极氩弧焊超低碳奥氏体不锈钢焊丝电化学分析WELDING PROCEDURE AND RESIS TANT TO C ORROS ION PROPERTIES FOR WELDED JOINT OF20/0Cr18Ni9CLAD PIPEXi.an Jiaotong U niversity Wang Nengli,Pan Xide,Xue Jin T he4th Research Institute of China Aerospace Group Corporation Guo Lin,Pan JianxingAbstract T he welding procedure and resistant to corrosion properties of the welded joint of20/0Cr18N i9clad pipe w ith thin stainless steel inner liner is studied in this paper.T IG welding w ith argon shielding on the back of the w eld met-al and super-low carbon austenitic stainless steel welding wir e is used to weld first layer of weld seam o f20/0Cr18N i9 clad pipe.It.s proved that the w elded joint can meet t he demands in service after the investigations on chemical compos-i tion,microstructure,microhar dness and resistant to co rrosion propert ies of the welded joint by the use of the metallo-gr aphic microscope,SEM(Scanning Electron M icroscope)and the electrochemical analysis.Key words:clad pipe,TIG welding,super-low carbon austenitic stainless steel welding wire,electrochemical analysis0前言中国航天科技集团四院41所研制的20/0Cr18Ni9复合管,主要用于输油管线以及腐蚀介质的输送。

18－8大型不锈钢立式储罐焊接要点分析18-8不锈钢作为一种常用的钢材，在化工及食品、制酒等领域已广泛应用，但应用在大规模的立式储罐上还是不多。

本文以5000m3不锈钢罐（0Cr18Ni9）的焊接为依托，结合立式储罐的焊接工艺方法，简要介绍了如何保证不锈钢储罐焊接时容易出现的角变形、晶间腐蚀、热裂纹等问题。

标签：晶间腐蚀热裂纹角变形1 概述18-8不锈钢供货状态为固溶酸洗，固溶化处理将铬的碳化物溶到奥氏体中提高其耐腐蚀能力。

18-8不锈钢焊接时易出现晶间腐蚀，因其导热系数小，焊接热影响区在450℃—850℃温度区停留时间长，易在晶界处形成铬的碳化物，其中铬来自晶粒的表层，而内部的铬来不及补充，造成晶粒表层含铬量不足，形成贫铬区域，在腐蚀严重的情况下贫铬区域优先腐蚀，这样就形成了热影响区晶间腐蚀；焊缝金属由于多层焊道施焊反复加热处于敏化温度的时间长，造成焊缝的晶间腐蚀。

由于导热系数小，线膨胀系数大，在焊接期降温区焊接接头承受较大的应力，其次焊缝组织易形成柱状晶体，有利于杂质偏析及晶间液态夹层形成，再次，镍与硫磷等杂质形成易熔共晶体，为此18-8不锈钢易出现焊缝的热裂纹现象。

由于18-8不锈钢电阻是碳素钢的5倍，导热系数为碳素钢的1/3，线膨胀系数为碳素钢的1.5倍，再次相对于管材及其他小直径的容器，大型储罐曲率小，相同厚度时，其径向刚性小，容易产生焊接角变形。

2 具体解决措施2.1 避免晶间腐蚀的方法引起晶间腐蚀的原因是复杂多样的，针对立式储罐的施工特点，有效可行的方法有以下几点①选用超低碳或添加了钛和铌合金的焊条；②采用小的焊接线能量，快速冷却，避免高温停留区；③采用双面焊接方法，与介质接触的焊接面后焊。

选用超低碳或添加了钛和铌合金的焊条，利用钛和铌优先于铬与碳形成稳定的碳化物，从而阻止形成富铬碳化物，减少晶间腐蚀。

但在母材不是超低碳不锈钢的情况时，采用超低碳或添加了钛和铌合金的焊条效果不是十分明显，因为熔合比的作用将会使母材向焊缝中增碳，达不道预期目的，反而造成浪费。

不锈钢压力容器焊接工艺设计分析摘要：不锈钢是一种重要的工程材料，已经被广泛应用于各种工业和环境的结构中。

焊接是一种用于不锈钢的重要加工工艺。

本文通过0Cr18Ni9不锈钢闪蒸罐焊接工艺设计，详细介绍了压力容器用奥氏体不锈钢焊接特点和焊材选用及焊接要点。

关键词：？不锈钢；焊接；容器；工艺设计直径为1000mm，壁厚为12mm的闪蒸罐（图1），壳体材质为0Cr18Ni9。

1、0Cr18Ni9不锈钢简介及其焊接性0Cr18Ni9不锈钢作为不锈钢耐热钢使用最广泛，用于食品用设备，一般化工设备，原子能用工业设备。

0Cr18Ni9钢（AISI304）是奥氏体不锈钢，钢的奥氏体结构赋予了它的良好冷、热加工性能、无磁性和低温性能。

其化学成分为碳C：≤0。

08硅Si：≤1、00锰Mn：≤2、00硫S：≤0。

030磷P：≤0。

045铬Cr：18。

00～20。

00镍Ni：8。

00～10。

50。

力学性能抗拉强度σb（MPa）：≥520条件屈服强度σ0。

2（MPa）：≥205伸长率δ5（%）：≥40断面收缩率ψ（%）：≥60硬度：≤187HBS。

1、1奥氏体不锈钢接头的晶间腐蚀在一般情况下，焊缝金属中碳的含量对晶间腐蚀的作用相当大。

碳的含量越高，晶间腐蚀倾向也越大。

为了防止晶间腐蚀应该尽量降低碳的含量，常应用超低碳焊条或者焊丝，还可以向焊缝金属中添加一定量的稳定化元素，如钛、铌等。

刀蚀是焊接接头出现的一种特殊形式的晶间腐蚀，是和铬的碳化物的沉淀有密切关系的，为防止刀蚀，为防止刀蚀，通常采用超低碳钢。

有稳定化元素的钢，碳含量应该限制在0。

06%。

在焊接工艺上，要减少近缝区的热，避免焊接时产生中温敏化的加热作用。

1、2应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂通常表现为脆性破坏，且发生破坏的过程时间短，因此危害严重。

造成奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂的主要原因是焊接残余应力，局部腐蚀介质浓缩也是影响应力腐蚀开裂的原因。

为了避免产生焊接应力腐蚀开裂，应该合理调整焊缝的成分。

不锈钢箱体的焊接【摘要】:本论文主要阐述了不锈钢箱体的装焊工艺难点进行分析, 并从焊接方法、焊接参数、装焊顺序等方面进行工艺攻关, 确定合理焊接参数和装焊顺序, 解决装焊过程中存在的技术难题, 确保产品的焊缝质量。

0cr18ni9就是奥氏体不锈钢,我做的这个课题就是探讨0cr18ni9在箱体制造中的性能。

箱体是用来储存液N液Ar液态的二氧化碳等低温液体的容器,液态介质的特殊性能就决定了制造材料需要特殊性能,而奥氏体不锈钢0cr18ni9就具有这样的性能。

低温贮罐在现在的生活、生产中使用已经越来越广泛,因此对0cr18ni9的探讨就显得越来越重要。

在这篇论文中我会着重为大家阐述0cr18ni9在低温箱体制造中的焊接性能,力学性能,使用性能和焊接工艺。

【关键词】:焊接设备焊接材料焊接性能力学性能使用性能焊接工艺箱体不锈钢焊接参数焊接方法焊缝质量Abstract:this paper mainly on welding technology of stainless steel case and difficult analysis and welding method and welding parameters, welding order process in areas such as research to determine reasonable welding parameters and welding order, resolve technical problems existing in the welding process, ensure that the welding quality of the product.0cr18ni9 is austenitic stainless steel, discussion of this subject is 0cr18ni9 I do in case of manufacturing performance. Box is used to store liquid n Ar container of liquid carbon dioxide and other cryogenic liquids, liquid special properties determine the manufacturing materials require special properties and 0cr18ni9 austenitic stainless steel with this performance. Low temperature storage tanks in life, has become increasingly widely used in the production, so discussion on 0cr18ni9 seems more and more important. In this paper I will focus on as we elaborate 0cr18ni9 in cold welding performance of box manufacture, mechanical properties, use the property and welding.Key words: welding equipment, welding materials mechanical property of welding performance using the performance box welding method for stainless steel welding parameters of welding technology welding quality 目录1.绪论 22. 箱体 42.1箱体材料 42.2箱体的结构设计 43.材料的焊接特点 73.1 OCr18Ni9的焊接性分析73.2 影响焊接性的主要因素74.焊接工艺设计94.1 箱体焊接工艺难点94.2焊接方法的选择94.2.1钨极氩弧焊的原理及设备94.2.2钨极氩弧焊的特点104.2.3直流钨极氩弧焊 104.2.4钨极氩弧焊的焊接工艺参数114.2.5钨极氩弧焊的工艺影响因素134.2.6钨极氩弧焊的安全规程144.3焊接设备的选择154.4焊接材料的选择155.奥氏体不锈钢(0Cr18Ni9)钨极氩弧焊的工艺流程 16 5.1焊前准备165.1.1焊前清理165.1.2坡口的制备与装配175.2焊接参数的确定185.2.1 TIG焊工艺参数 185.2.2 MAG焊工艺195.2.3焊接工艺措施196.焊接质量检验216.1焊接前的检验216.2 焊接过程中的检验226.3 焊后成品检验226.4 0cr18ni9无损探伤237.焊缝返修25结束语26谢辞27参考文献281.绪论焊接技术是现代工业生产中不可缺少的先进制造技术,已经成为金属加工的重要手段之一。

不同工艺参数下 0Cr18Ni9钢薄壁管脉冲钨极氩弧焊接头的组织与拉伸性能摘要：0Cr18Ni9奥氏体不锈钢是在１８－８型奥氏体不锈钢的基础上发展而来的一个钢种，因其具有优异的耐腐蚀性能及热稳定性，而广泛应用于电站管道工程中。

在我国不锈钢管道施工中，主要采用钨极氩弧焊的方式连接不锈钢管。

在采用普通ＴＩＧ焊接小口径薄壁不锈钢管时，因焊接热输入较高，常常会引起焊缝金属力学性能下降，导致管接头性能达不到技术要求而失效。

脉冲钨极氩弧焊（Ｐ－ＴＩＧ）是在钨极氩弧焊工艺基础上发展起来的一种新工艺，该工艺通过峰值电流、基值电流、脉冲频率及脉宽比之间的配合控制焊接热输入，脉冲工艺参数的交替影响使熔池发生电磁震荡，破碎粗大的晶粒，从而提高焊缝金属的力学性能，因此可采用Ｐ－ＴＩＧ焊接小径薄壁不锈钢管来避免管接头出现力学性能下降的问题。

目前国内对小口径薄壁不锈钢管ＴＩＧ的研究主要集中在背面保护气体的选择、工艺优化及焊接变形的控制方面，但是有关Ｐ－ＴＩＧ工艺的研究较少。

关键词：0Cr18Ni9；奥氏体不锈钢管；钨极氩弧焊；拉伸性能；引言奥氏体不锈钢具有良好的耐蚀性、低温韧性和力学性能，已被广泛应用于食品、医疗器械、石油、化工和原子能等领域。

从理论上讲，奥氏体不锈钢与铁素体不锈钢和马氏体不锈钢相比，具有良好的焊接性，但这并不意味着在所有情况下奥氏体不锈钢都能轻松地获得良好的焊接质量。

通常奥氏体不锈钢的焊缝金属中含有一定量的铁素体相，可避免焊接热裂纹的产生，但随着奥氏体不锈钢焊缝中铁素体含量的增加，会导致焊缝的低温冲击韧性逐渐恶化。

因此，对于超低温工况下使用的厚壁奥氏体不锈钢设备，为了使焊缝具有较高的冲击韧性，如何避免焊接热裂纹的出现尤为关键。

1不锈钢表面粗糙度基础研究在不锈钢冷轧产品生产领域，通常用表面粗糙度参数指标来评价2B表面的细腻程度。

金属表面粗糙度是指经过压力加工后，微观状态下的表面不平度，即表面上具有的较小间距和微小峰谷所组成的微观几何形状特征。

0cr18ni9标准0Cr18Ni9是一种常用的不锈钢材料，也称为304不锈钢。

在此处，我们将探讨0Cr18Ni9标准的相关参考内容。

请注意，由于不允许包含链接，因此无法提供具体引用来源。

0Cr18Ni9的化学成分包括18%的铬（Cr）和9%的镍（Ni），这使其具有优良的抗腐蚀性和耐高温性能。

根据相关标准，其化学成分还包括含量小于或等于0.08%的碳（C），含量小于或等于2.00%的硅（Si），含量小于或等于2.00%的锰（Mn），含量小于或等于0.045%的磷（P），含量小于或等于0.030%的硫（S），以及含量小于或等于0.10%的氮（N）。

此外，0Cr18Ni9还具有良好的冷热加工性能和可焊接性。

在加工方面，0Cr18Ni9可以通过冷加工和热加工进行成型，如挤压、锻造、拉伸、压力加工等。

对于冷加工，0Cr18Ni9的材料应具有分散强化相的微观组织。

在热加工过程中，应注意避免过高的温度和过长的时间，以防止材料的晶粒长大和损坏其机械性能。

0Cr18Ni9标准的物理性能包括密度、热导率、线膨胀系数和电阻率等。

0Cr18Ni9的密度约为7.93克/立方厘米。

其热导率约为15瓦/（米·开尔文），线膨胀系数约为17.2微米/米·开尔文。

电阻率为0.73-0.79微欧米·米。

这些物理性能的数值可以根据实际的应用需求进行调整。

根据0Cr18Ni9标准，其机械性能的指标包括抗拉强度、屈服强度、延伸率和硬度等。

0Cr18Ni9的抗拉强度通常大于520兆帕，屈服强度通常大于205兆帕。

其延伸率通常大于40%，硬度为187布氏硬度（HB）或90洛氏硬度（HRC）。

这些机械性能的数值也可以根据具体的生产要求进行调整。

除了物理性能和机械性能，0Cr18Ni9还有一些其他的标准内容。

例如，其表面质量可以包括光亮度、油污、划痕和斑点等指标。

光亮度可以通过视觉检查或使用光度计进行测量。

油污可以通过清洗和检查来判断。