马氏体钢的焊接技巧
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马氏体不锈钢的焊接工艺属于马氏体不锈钢的钢号有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、3Cr13Mo、 1Cr17Ni2、 2Cr13Ni2、 9Cr18、 9Cr18MoV 等。
⑴焊接性有强烈的冷裂倾向,焊缝及热影响区焊后均为硬而脆的马氏体组织,钢中含碳量越高,冷裂倾向越大。
焊接时在温度超过1150℃ 的热影响区内,晶粒显著长大。
过快或过慢的冷却都可能引起接头脆化。
例如,1Cr13钢焊后冷却速度小于10℃/s时,在热影响区将得到粗大的铁素体加碳化物组织,使塑性显著降低;当冷却速度大于40℃/s时,则会产生粗大的马氏体组织,同样也使塑性下降。
马氏体不锈钢的晶间腐蚀倾向很小。
⑵焊接工艺1)焊前预热焊前预热是防止产生冷裂纹的主要工艺措施。
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,因为焊接过程中奥氏体可能未完全转变,如焊后立即升温回火,会出现碳化物沿奥氏体晶界沉淀和奥氏体向珠光体转变,产生晶粒粗大的组织,严重降低韧性。
因此回火前应使焊件冷却,让焊缝和热影响区的奥氏体基本分解完了。
对于刚性小的焊件,可以冷至室温再回火;对于大厚度的焊件,需采用较复杂的工艺;焊后冷至100〜150℃,保温0.5〜1h,然后加热至回火温度。
3)焊后热处理目的是降低焊缝和热影响区的硬度,改善塑性和韧性,同时减少焊接残余应力。
焊后热处理分回火和完全退火两种。
回火温度为650〜750℃,保温小,空冷;若焊件焊后需机加工的,为了得到最低硬度,可采用完全退火,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铭不锈钢焊条和铭银奥氏体不锈钢焊条两大类。
常用铭不锈钢焊条有E1-13-16 (G202)、E1-13T5(G207);常用铭银奥氏体不锈钢焊条有E0-19-10T6(A102)、E0-19-10-15 (A107)、E0-18-12Mo2-16 (A202)、E0T8T2Mo2T5(A207)等。
超级马氏体不锈钢的焊接工艺-回复超级马氏体不锈钢是一种具有优异耐腐蚀性和高强度的材料,因此在许多工业领域得到广泛应用。
然而,由于其特殊的组织结构和化学成分,超级马氏体不锈钢的焊接工艺相对复杂。
本文将详细介绍超级马氏体不锈钢的焊接工艺,并逐步解释每个步骤的具体操作。
第一步:选择适合的焊接方法超级马氏体不锈钢的焊接方法主要有手工电弧焊、氩弧焊和激光焊等。
要根据具体需求和材料厚度选择适合的焊接方法。
手工电弧焊适用于较简单的焊接任务,而氩弧焊和激光焊适用于需要更高精度和更小焊缝的情况。
第二步:准备焊接材料在开始焊接之前,需要准备好焊接材料。
超级马氏体不锈钢的焊接材料包括焊接电极、焊丝和填充金属。
这些材料的选择应根据材料的化学成分和焊接要求来确定。
第三步:清洁和处理焊接表面在焊接之前,必须清洁和处理焊接表面,以确保焊接质量。
首先,使用溶剂和刷子彻底清洁焊接表面,以去除油脂、灰尘和其他污染物。
然后,使用砂轮或其他磨削工具对焊缝进行处理,以确保表面平整。
第四步:设定合适的焊接参数在进行焊接之前,必须根据焊接材料的要求和焊接方法来设定合适的焊接参数,如焊接电流、电压、焊接速度和预热温度等。
这些参数的选择应根据材料的厚度、形状和焊接要求来确定。
第五步:进行焊接操作在进行焊接之前,需要将焊接材料正确地装入焊接设备中,并进行预热处理。
预热温度应根据材料的厚度和化学成分来确定。
然后,根据设定的焊接参数进行焊接操作。
在焊接过程中,需要保持焊缝的持续流动,并定期检查焊接质量。
第六步:进行焊后处理焊接完成后,需要进行焊后处理,以提高焊缝的力学性能和耐腐蚀性。
焊后处理通常包括退火、固溶处理和淬火等步骤。
选择合适的焊后处理方法应根据材料的化学成分和焊接质量要求来确定。
总结:超级马氏体不锈钢的焊接工艺是一项复杂的工作,需要选取合适的焊接方法、准备焊接材料、清洁和处理焊接表面、设定焊接参数、进行焊接操作以及进行焊后处理。
通过正确应用这些焊接工艺步骤,可以确保超级马氏体不锈钢焊接的质量和稳定性,进而提高产品的性能和寿命。
1Cr13(马氏体)不锈钢的焊接工艺摘要:1Cr13不锈钢焊接工艺性能较差,冷却时易在焊缝和不完全熔化区、过热区产生裂纹,本文给出1Cr13不锈钢焊材的特点,详细阐述1Cr13不锈钢焊接工艺,包括焊材的选择,焊接电流焊接速度等焊接重要参数,及对焊接中遇到的问题的给出理论的分析并进行施焊实例对存在问题的给出对策。
一、前言1Cr13不锈钢在温度30℃以下时的弱腐蚀介质中,即在大气、蒸气、淡水中,具有良好的耐腐蚀性能,且价格便宜,因而该类不锈钢在机械制造中得到广泛地应用。
1Cr13不锈钢的焊接工艺性能较差,其主要是淬硬倾向大和过热倾向大,金属组织的塑性和韧性也有差别,冷却时易在焊缝和不完全熔化区、过热区产生裂纹,并在热影响区产生粗大的马氏体组织。
从提高焊缝的塑性这点出发,希望得到缓慢的冷却焊缝。
二、1Cr13不锈钢焊接的特点由于1Cr13不锈钢的塑性和韧性都差,冷却时易在焊缝上和热影响产生裂纹,因此需要缓慢地冷却焊缝和热影响区及过热区。
在焊接热循环的作用下,热影响区晶粒急剧胀大,从而使焊缝变脆,即使选用的焊接材料与母材匹配的情况下,焊缝金属也会产生脆化问题,要选用的焊接材料以含Cr、Ni要高些为宜。
三、1Cr13不锈钢的焊接1Cr13不锈钢的焊接,目前多采用焊条电弧焊。
焊接时宜选用较小的焊接电流和尽快的焊接速度以及窄焊道、分段跳跃焊,防止因应力集中产生裂纹。
文献规定,为了防止1Cr13马氏体钢焊接时产生裂纹,焊前需经200~400℃的预热,焊后缓冷到150~200℃。
针对1Cr13马氏体钢的焊接易产生裂纹,可选用含Cr+Ni的焊接材料进行施焊,同时在焊接时每焊50%~60%要进行锤击(30~50次为宜)目的是清除焊接应力,把拉应力变为压应力,防止焊缝裂纹。
四、对焊接中遇到的问题的分析母材1Cr13马氏体钢经探伤测定,出现连续性条状和点状的氢白点,初步认为是母材层状撕裂,导致焊接时产生裂纹。
因为母材中存在非金属夹杂物,像硫化物和硅酸盐等,在高温作用下产生变形,这是在轧制过程中轧成很薄的片状,呈片状分布。
超级马氏体不锈钢的焊接性能及焊接接头性能评估超级马氏体不锈钢是一种新型高强度、高载荷材料,具有优异的耐腐蚀性和抗疲劳性能。
然而,由于其特殊的化学成分和微观组织结构,超级马氏体不锈钢在焊接过程中面临一些挑战。
因此,对其焊接性能和焊接接头的评估显得十分重要。
本文将深入探讨超级马氏体不锈钢的焊接性能以及焊接接头的性能评估。
一、超级马氏体不锈钢的焊接性能1. 焊接工艺参数的优化焊接工艺参数的选择对超级马氏体不锈钢的焊接质量和性能具有重要影响。
在选择合适的工艺参数时,应考虑材料的热导率、冷却速度、热收缩等因素。
通过优化焊接工艺参数,可以降低热影响区的硬化程度,减少残余应力的产生,提高焊接接头的强度和韧性。
2. 焊接缺陷的控制超级马氏体不锈钢在焊接过程中容易出现一些缺陷,如热裂纹、氩气孔、夹渣等。
为了控制这些缺陷的生成,焊接操作应注意控制焊接速度、焊接电流和焊接电压等参数,并保证焊接接头的净化度和干燥度。
此外,适当的预热和后热处理也是控制焊接缺陷的有效手段。
3. 焊缝金属的性能焊缝金属的性能对超级马氏体不锈钢的焊接接头性能具有重要影响。
焊缝金属的组织结构和化学成分应与母材相匹配,以保证焊缝金属与母材之间的强度和耐腐蚀性能的一致性。
此外,选择合适的填充料和焊接材料也是提高焊缝金属性能的关键。
二、焊接接头性能评估1. 强度测试强度测试是评估焊接接头性能的一项重要指标。
可以通过拉伸试验、冲击试验和硬度测试等方法来评估焊接接头的强度。
这些测试可以提供关键的力学性能数据,用于衡量焊接接头在拉伸、冲击和压缩等加载情况下的稳定性和可靠性。
2. 耐腐蚀性能测试超级马氏体不锈钢广泛应用于腐蚀环境中,因此其焊接接头的耐腐蚀性能评估非常重要。
常用的耐腐蚀性能测试方法包括浸泡试验、电化学测试和盐雾试验等。
这些测试可以评估焊接接头在不同腐蚀介质中的耐腐蚀性能,并制定相应的措施来提高其耐腐蚀性能。
3. 微观组织分析微观组织分析是评估焊接接头性能的一种重要方法。
12cr13马氏体不锈钢的焊接工艺
12cr13马氏体不锈钢在焊接过程中,需要注意以下几点:
1. 焊接前应清洗干净焊接部位,以保证焊接质量;
2. 焊接电流、电压应根据焊接材料和厚度进行调整,一般采用直流电极负极焊接;
3. 焊接时应采用低氢电极或低氢焊丝,保证焊缝质量;
4. 焊接完毕后,应进行表面处理、打磨和清洗,以保证焊缝无裂缝和缺陷。
焊接工艺具体步骤如下:
1. 留有钳位:在两个母材的交接处用钳位夹紧,以保证母材之间的距离符合要求。
2. 打边磨角:将母材的边缘打磨成V形凹槽,使得焊丝可以填充进去。
3. 准备焊接材料:根据焊接厚度选择相应的焊接材料,保证焊接过程中的稳定性。
4. 进行焊接:在焊机设定好焊接电流、时间、速度等参数之后,开始进行焊接。
焊接时要注意电极和母材之间的距离和角度,保证焊缝质量。
5. 收尾处理:焊接结束后,对焊接部位进行去渣、打磨、清洗等处理,保证焊缝质量。
第七节 马氏体不锈钢的焊接一、马氏体不锈钢的焊接性马氏体不锈钢主要有:①普通Cr13钢,如1Cr13、2Cr13等;②热强马氏体不锈钢,如2CrWMoV、2Cr12MoV等;③超低碳复相马氏体不锈钢,如0.01C-13Cr-7Ni-3Si、0.03C-12.5Cr-4Ni-0.3Ti、0.03C-12.5Cr-5.3Ni-0.3Mo等。
除了超低碳复相马氏体不锈钢,常见马氏体不锈钢均有脆硬倾向,含碳量越高,脆硬倾向越大。
因此,焊接马氏体不锈钢时,常见的问题是热影响区的脆化和冷裂纹。
1.热影响区脆化马氏体不锈钢尤其是铁素体形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,焊接热影响区易产生粗大的铁素体和碳化物;冷却速度较大时,热影响区会产生硬化现象,形成粗大的马氏体。
这些粗大的组织都使马氏体不锈钢焊接热影响区塑性和韧性降低而脆化。
此外,马氏体不锈钢还具有一定的回火脆性。
所以,焊接马氏体不锈钢时,冷却速度的控制是一个难题。
2.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,不论焊前的原始状态如何,焊接总会使其近缝区产生马氏体组织。
马氏体不锈钢热影响区随含碳量增多,导致马氏体转变温度(M S点)下降、硬度提高、韧性降低。
随着淬硬倾向的增大,接头对冷裂也更加敏感,尤其在有氢存在时,马氏体不锈钢还会产生更危险的氢致延迟裂纹。
对于焊接含奥氏体形成元素碳或镍较少,或含铁素体形成元素铬、钼、钨或钒较多的马氏体不锈钢,焊后除了获得马氏体组织外,还会产生一定量的铁素体组织。
这部分铁素体组织使马氏体回火后的冲击韧性降低。
在粗大铸造态焊缝组织及过热区中的铁素体,往往分布在粗大的马氏体晶间,严重时可呈网状分布,这会使焊接接头对冷裂纹更加敏感。
二、焊接方法与焊接材料1.焊接方法焊接马氏体不锈钢可以采用各种电弧焊方法进行焊接。
目前仍以焊条电弧焊为主,而采用二氧化碳气体保护焊或氩、二氧化碳混合气体保护焊,可以大大降低焊缝中含氢量,从而降低焊缝冷裂的敏感性。
马氏体不锈钢薄板焊接工艺技术马氏体不锈钢薄板是一种具有优异耐腐蚀性能和机械性能的材料,广泛应用于汽车、建筑、石油化工等领域。
在制造过程中,焊接是不可避免的工艺之一。
下面将介绍马氏体不锈钢薄板焊接的工艺技术。
首先,选择合适的焊接方法。
常用的焊接方法包括手工电弧焊、气体保护焊(TIG、MIG)、电阻焊等。
对于马氏体不锈钢薄板焊接,TIG焊或者MIG焊是常用的方法。
TIG焊可以实现高质量的焊接,但速度较慢,适合对焊缝质量要求较高的情况。
MIG焊则可以快速进行焊接,适用于大批量生产。
其次,选择合适的焊接材料。
焊接材料应与母材具有相似的化学成分和组织结构,以保证焊缝的质量。
在马氏体不锈钢薄板的焊接中,常用的填充材料有相同或者相近的马氏体不锈钢材料。
然后,合理设置焊接参数。
焊接参数包括焊接电流、电压、焊接速度等。
参数的选择应根据具体焊接材料和焊接方法来确定。
一般来说,焊接电流应适中,过高或过低都会对焊缝质量产生不良影响。
焊接速度也应控制在合适的范围内,过快会导致焊缝不完全,过慢则容易形成过多气孔。
此外,焊接前需要对焊接材料进行预处理。
首先,应对焊接材料进行去油处理,以去除表面的油污和污垢,以免影响焊接质量。
其次,要对焊缝进行坡口处理,以提供较好的接头形状,方便焊接操作。
在焊接过程中,要注意保护焊缝。
马氏体不锈钢易受氧化,容易产生颜色变化和腐蚀,因此在焊接时应加强保护措施,如采用气体保护焊接,保护焊缝不受空气氧化。
最后,焊接完成后需对焊缝进行后处理。
通常情况下,焊接完成后会有焊渣、气孔等缺陷。
可以采用打磨、抛光等工艺进行修整,使焊缝表面光滑平整。
焊缝的表面处理不仅美观,而且有利于延长马氏体不锈钢薄板的使用寿命。
综上所述,马氏体不锈钢薄板焊接工艺技术需要选择合适的焊接方法和材料,合理设置焊接参数,进行预处理和保护焊缝,最后进行后处理。
只有严格按照工艺要求操作,才能保证焊接质量,提高马氏体不锈钢薄板的使用性能。
在马氏体不锈钢薄板焊接中,保证焊接质量的关键是控制热输入和焊接变形。
SA335-P92马氏体型耐热钢管道焊接施工工法SA335-P92马氏体型耐热钢管道焊接施工工法一、前言SA335-P92马氏体型耐热钢是一种高温高压管道材料,具有优异的热力学性能和耐腐蚀性能,在能源工业和化工领域得到广泛应用。
为了确保管道在施工和运行过程中的安全稳定性,需采用一种合适的焊接施工工法。
本文将对SA335-P92马氏体型耐热钢管道焊接施工工法进行详细介绍。
二、工法特点SA335-P92马氏体型耐热钢管道焊接施工工法具有以下特点:1. 适应性强:适用于各种焊接方式,包括手工弧焊、气体保护焊、埋弧焊和自动焊接。
同时,适用于不同规格和材质的管道焊接。
2. 施工效率高:采用机械化或自动化设备进行焊接,提高施工效率,缩短施工周期。
3. 焊缝质量好:采用合适的焊接工艺和材料配比,保证焊缝的质量,提高管道的可靠性和耐用性。
三、适应范围SA335-P92马氏体型耐热钢管道焊接施工工法适用于以下领域:1. 火力发电厂:适用于主蒸汽管道、再热蒸汽管道、高温高压循环水管道等。
2. 炼油厂:适用于高温高压蒸汽管道、裂解炉管道等。
3. 化工厂:适用于高温高压气体管道、介质输送管道等。
四、工艺原理SA335-P92马氏体型耐热钢管道焊接施工工法基于以下原理:1. 材料特性:SA335-P92马氏体型耐热钢具有良好的耐蚀性和高温稳定性,适用于高温高压环境。
2. 焊接工艺:根据管道的材质和规格,采用相应的焊接工艺,包括预热、焊接参数调整、焊接顺序等。
3. 压力测试:对焊接完成的管道进行压力测试,确保管道的密封性和可靠性。
五、施工工艺SA335-P92马氏体型耐热钢管道焊接施工工艺包括以下几个阶段:1. 准备工作:包括管道材料的检验、准备焊接工艺规程、准备焊接材料和设备等。
2. 管道准备:对管道进行清洗和除锈,确保焊接区域的清洁度和材料的表面质量。
3. 管道定位:根据设计要求和施工图纸,在施工现场进行管道的定位和安装。
X20CrMoV121(F12)钢的焊接工艺X20CrMoV121(F12)钢属于马氏体型耐热钢,它是珠光体耐热钢和奥氏体耐热钢之间最适宜的钢种。
但是这种钢的焊接性能较差,焊件的壁厚越厚,刚性越大,则越难焊接。
焊接时必须严格工艺,正确选择充填金属,严格、正确地控制焊接热循环和焊接热处理规范,以避免焊接接头产生低塑性和开裂。
1、焊接方法:手工电弧焊和钨极氩弧焊。
氩弧焊打底,手弧焊盖面。
由于该钢种含铬高达12%,一般无法用氧——乙炔焰气焊。
2、坡口:壁厚主蒸汽管道焊口均采用双V型坡口和U型坡口。
其中双V型坡口既具有V型坡口的优点,电弧热量集中,根部熔透性良好;又保证坡口断面积小,减少充填金属量。
3、焊材:F12钢选用热827焊条,(F11——热817,C≤0.19%)。
为防止焊缝过硬引起脆化和裂纹等,含碳量不宜过高;但是,当含碳量减少到0.17%以下时,焊缝中易生成铁素体相,特别是网状铁素体,对钢材的蠕变强度极为不利。
因此,焊缝的含碳量一般控制在0.17~0.18%。
4、预热:薄壁件和多层焊TIG打底,预热温度在250℃左右(Ms点以下,Ms≈300℃);厚壁件(H >25mm),预热温度为400℃左右,不超过450℃。
TIG焊打底,如果预热温度太高,会使根部组织恶化,易生成小裂纹。
当预热温度超过450℃时,可能在焊接接头中,引起晶界处碳化物析出和形成铁素体组织,从而大大降低该钢材焊接接头在室温时的冲击韧性。
另外,马氏体耐热钢的含铬量大于10%,这类钢还有明显的475℃脆性。
如果预热温度超过450℃,使得焊接接头在475℃附近冷却很慢,易引起475℃脆性。
5、焊接操作:焊前坡口表面、焊道表面的焊渣、污物等要清理干净。
热817焊条的流动性较差,要特别注意防止夹渣。
运条时要保证坡口边缘充分熔合,防止出现死角,死角处嵌留熔渣,由于夹渣尖端的应力集中而引起裂纹的产生。
电源的地线与钢管要求接触良好、可靠,否则这些局部受热处可能产生裂纹。
1Cr13(马氏体)不锈钢的焊接工艺1Cr13不锈钢焊接工艺性能较差,容易在焊缝和不完全熔化区、过热区产生裂纹。
本文将详细阐述1Cr13不锈钢焊接工艺,包括焊材选择、焊接电流、焊接速度等重要参数,并对焊接中遇到的问题进行理论分析并提出对策。
1Cr13不锈钢在温度30℃以下的弱腐蚀介质中,如大气、蒸气、淡水中,具有良好的耐腐蚀性能,且价格便宜,因此在机械制造中得到广泛应用。
然而,其焊接工艺性能较差,主要表现为淬硬倾向大和过热倾向大,金属组织的塑性和韧性也有差别。
冷却时易在焊缝和不完全熔化区、过热区产生裂纹,并在热影响区产生粗大的马氏体组织。
因此,为了提高焊缝的塑性,需要缓慢冷却焊缝。
由于1Cr13不锈钢的塑性和韧性都差,冷却时易在焊缝上和热影响产生裂纹,因此需要缓慢地冷却焊缝和热影响区及过热区。
在焊接热循环的作用下,热影响区晶粒急剧胀大,从而使焊缝变脆。
即使选用的焊接材料与母材匹配,焊缝金属也会产生脆化问题。
因此,选用的焊接材料以含Cr、Ni要高些为宜。
目前,1Cr13不锈钢的焊接多采用焊条电弧焊。
焊接时宜选用较小的焊接电流和尽快的焊接速度以及窄焊道、分段跳跃焊,防止因应力集中产生裂纹。
为防止焊接时产生裂纹,焊前需经200~400℃的预热,焊后缓冷到150~200℃。
针对易产生裂纹的问题,可选用含Cr+Ni的焊接材料进行施焊,并在焊接时每焊50%~60%要进行锤击,以清除焊接应力,防止焊缝裂纹。
在焊接中遇到的问题,如母材1Cr13马氏体钢出现连续性条状和点状的氢白点,初步认为是母材层状撕裂导致焊接时产生裂纹。
由于母材中存在非金属夹杂物,如硫化物和硅酸盐等,在高温作用下产生变形,呈片状分布,这些片状夹杂物与金属比较强度很低,起到自然的缺口作用,导致产生裂纹。
在1Cr13马氏体不锈钢的焊接中,硫化物容易剥离,而硅酸盐则容易脆裂。
焊后冷却时,焊缝收缩应力会在母材钢板上产生一定的拉应力,从而导致片状夹杂物与金属剥离,产生裂纹,这是造成裂纹的主要原因之一,也导致焊缝熔敷金属与母材剥离。
12cr13马氏体不锈钢的焊接工艺12Cr13马氏体不锈钢是一种常用的不锈钢材料,广泛应用于制造机械设备、化工设备、船舶、汽车等领域。
然而,由于其焊接性能不稳定,导致在焊接过程中易产生裂纹、变形等问题,影响焊接质量。
因此,研究12Cr13马氏体不锈钢的焊接工艺具有重要意义。
一、12Cr13马氏体不锈钢的特性及应用12Cr13马氏体不锈钢是一种低碳铬不锈钢,其化学成分为C≤0.15,Cr:12.0-14.0,Ni≤1.0,Si≤1.0,Mn≤1.0,S≤0.030,P ≤0.035。
该材料具有较高的硬度、耐磨性和抗腐蚀性能,同时具有较好的可加工性和热处理性能,广泛应用于制造机械设备、化工设备、船舶、汽车等领域。
二、12Cr13马氏体不锈钢的焊接工艺12Cr13马氏体不锈钢的焊接工艺主要包括手工电弧焊、氩弧焊、等离子焊、激光焊等。
其中,氩弧焊是最常用的焊接工艺之一。
1.手工电弧焊手工电弧焊是最基本的焊接方法之一,适用于焊接不锈钢薄板和小型构件。
但是,由于手工电弧焊的热输入较大,易导致焊缝变形、裂纹等问题,因此不适用于对焊接质量要求较高的场合。
2.氩弧焊氩弧焊是一种低热输入、高质量的焊接方法,适用于焊接不锈钢厚板和大型构件。
在氩弧焊中,氩气作为保护气体,可以有效保护焊缝不受氧化和污染。
此外,氩弧焊还可以采用交流或直流电源,根据不同的焊接要求进行选择。
3.等离子焊等离子焊是一种高能量密度的焊接方法,适用于焊接不锈钢薄板和小型构件。
在等离子焊中,等离子体作为热源,可以快速加热并融化焊接材料,从而实现高质量的焊接效果。
但是,等离子焊的设备成本较高,适用范围较窄。
4.激光焊激光焊是一种高能量密度、高精度的焊接方法,适用于焊接不锈钢薄板和小型构件。
在激光焊中,激光束作为热源,可以快速加热并融化焊接材料,从而实现高精度、高质量的焊接效果。
但是,激光焊的设备成本较高,适用范围较窄。
三、12Cr13马氏体不锈钢的焊接注意事项在焊接12Cr13马氏体不锈钢时,需要注意以下几点:1.选择合适的焊接方法和焊接参数,避免热输入过大或过小,以免影响焊接质量。
马⽒体的不锈钢如何焊接,焊后如何处理?弧光闪耀⼈⽣,⽕花飞出精彩!焊接路上家园伴你同⾏!马⽒体不锈钢具有强烈的空淬倾向,其焊缝和热影响区的焊后状态组织为马⽒体,很容易产⽣冷裂纹。
为避免冷裂纹及改善焊接接头的⼒学性能,应采取预热、后热和焊后⾼温回⽕等措施。
(1)焊前预热焊接马⽒体不锈钢,特别在使⽤与母材同成分的焊接材料时,为了防⽌冷裂,焊前需预热。
预热温度⼀般选在200~329℃,最好不⾼于马⽒体开始转变温度。
含碳量是确定预热温度的最主要因素,含碳量⾼,预热温度应⾼⼀些。
影响选择预热温度的其他因素还有材料厚度、填充⾦属种类、焊接⽅法、拘束度等。
含碳⼩于0.1%时可不预热,也有建议预热温度,如预热400~450℃,但要注意⾼温预热带来的不利影响。
含碳量⼤于0.2%时,焊接较为困难,除预热外,需要保持层间温度。
(2)焊后回⽕前的温度⼯件焊后不应从焊接温度直接升温进⾏回⽕处理。
因为在焊接过程中奥⽒体可能未完全转变,如焊后⽴即升温回⽕,会出现碳化物沿奥⽒体晶界沉淀和奥⽒体向珠光体转变,产⽣晶粒粗⼤的组织,严重降低韧性。
因此回⽕前应使焊件冷却,让焊缝和热影响区的奥⽒体基本分解完了。
对于刚度⼩的构件,可以冷⾄室温后再回⽕。
对于⼤厚度的结构,特别当含碳量较⾼时,需采⽤较复杂的⼯艺:焊后冷⾄100~150℃,保温0.5~1.0h,然后加热⾄回⽕温度。
(3)焊后热处理焊后热处理的⽬的是降低焊缝和热影响区硬度,改善其塑性和韧性,同时减少焊接残余应⼒。
焊后热处理包括回⽕和完全退⽕。
只有在为了得到低硬度,如需焊后机加⼯时,才采⽤完全退⽕,退⽕温度为830~880℃,保温2h后炉冷⾄595℃,然后空冷。
⾼铬马⽒体不锈钢⼀般在在淬⽕+回⽕的调质状态下焊接,焊后经⾼温回⽕处理,使焊接接头有良好的⼒学性能。
如果在退⽕状态下焊接,焊后仍会出现不均匀的马⽒体组织,整个焊件还需经过调质处理,使接头具有均匀的性能。
回⽕温度的选择应适应⼯程项⽬对接接头⼒学性能和耐蚀性的要求。
Ni18马氏体时效钢的焊接工艺。
Ni18是马氏体时效超高强钢,当含镍量大于6%时,高温奥氏体冷却至室温时将转变为马氏体组织,再加热至500℃,该马氏体组织仍保持稳定,因此有可能进行时效强化。
Ni18马氏体时效钢的优异性能是具有高的屈服点和断裂韧性以及良好的工艺性能,其化学成分,见表28。
表28 Ni18钢的化学成分(质量分数)(%)C Ni Mn Si Co Mo Ti Al S P0.01~0.027 17.33~18.230.034~0.05<0.057.56~8.114.73~5.100.45~0.550.045~0.140.005~0.0080.005~0.007焊接Ni18钢的主要问题是:⑴焊接热影响区的软化Ni18钢焊接热影响区被加热到800℃以上的区段,完全转变为奥氏体,冷却时转变为粗大的马氏体,性软、硬度低,需经再时效后,才能恢复其硬度。
⑵焊缝金属的强度和韧性下降焊缝中的钛、钼会引起严重偏析,形成逆转奥氏体,使焊缝金属的强度和韧性均下降。
⑶热裂纹倾向由于钢中含锰量少,对硫很敏感,因此焊缝有一定的热裂倾向。
钛的硫化物TiS在焊接加热时被液化,冷却过程中在热影响区会形成液化裂纹。
⑷应力腐蚀Ni18钢在1180~1380℃时会产生一种虽不影响韧性,但对应力腐蚀非常敏感的热脆性。
Ni18钢焊接用的焊丝化学成分,见表29。
表29 Ni18钢焊接用焊丝的化学成分(质量分数)(%)焊接层次Ti Mo Co Al C Si Mn Ni P S N打底层填充层0.380.34.874.508.088.06<0.020.110.0140.01<0.05<0.05痕迹0.0518.1217.04<0.005<0.0050.00150.0060.0066<0.005由于奥氏体向马氏体转变时的温度为155~100℃,所以焊接Ni18时效钢时不应预热,层间温度也应控制在100℃以下,常用的焊接方法有钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊和埋弧焊,其中以钨极氩弧焊用得最多。
马氏体钢的焊接技巧
马氏体钢(MS—MartensiticSteel)的显微组织几乎全部为马氏体组织。
其具有较高的抗拉强度,其最高强度可达1600MPa,需进行回火处理以改善其塑性,使其在如此高的强度下,仍具有足够的成形性能,是目前商业化高强度钢板中强度级别最高的钢种。
马氏体钢有两类:一类是简单的Cr13系列钢,例如1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13等;另一类是为了提高热强性,以Cr12为基础,加入W、Mo、V、Ti、Nb等元素的多元合金强化的马氏体钢,例如1Cr11MoV、1Cr12WMoV钢等。
马氏体钢具有较强的淬火倾向,一般由高温奥氏体空冷即可淬火,形成马氏体组织。
但含碳量低的1Cr13经淬火处理后具有马氏体加铁素体组织,属于半马氏体钢。
在上述两类马氏体钢中,前者主要用于一般耐蚀条件(如大气、海水及硝酸等)和要求一定强度的构件,后者主要用于作热强钢。
一、马氏体钢的焊接性
马氏体钢淬硬倾向很大。
在空冷的条件下能产生高硬度的马氏体组织,在所有的不锈钢和高合金耐热钢中其焊接性最差,焊接时容易产生以下问题:
1、焊接冷裂纹
这是马氏体钢很突出的问题。
这一方面与其淬硬性大有关,另一方面也与马氏体导热性差,能引起较大的焊接内应力有关,特别是含碳量比较高的钢和刚性比较大的焊接结构很容易产生焊接冷裂纹,因此,一般都需要采取预热和焊后热处理等措施。
2、焊接接头脆化
(1)近缝区过热脆化
多数马氏体钢由于其成分特点,其组织往往处于马氏体-铁素体的交界处。
当冷却速度较大时,近缝区能产生粗大的马氏体组织,使接头塑性下降;当冷却速度较小时,则产生粗大的块状铁素体和碳化物组织,使接头的塑形更显著下降,因此焊接时应注意控制冷却速度。
(2)回火脆化
马氏体钢及其焊接接头在375~575℃的范围内加热并逐渐冷却时,能产生比较明显的断裂韧性降低现象。
这是由回火脆化引起的,因此热处理时应避开回火脆化温度区。
二、马氏体钢的焊接工艺要点
1、焊接方法
马氏体钢可采用除气焊以外的所有熔焊方法进行焊接,例如焊条电弧焊、埋弧焊、钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊等。
由于这种钢具有很大的冷裂敏感性,焊前必须严格清理焊件、烘
干焊条,使焊接保持低氢甚至超低氢条件。
当焊接接头的拘束度较大时,最好采用钨极氩弧焊或熔化极氩弧焊。
在不使近缝区过热脆化的前提下适当增大焊接热输入,可减少产生冷裂纹的倾向。
2、焊接材料
焊接材料的选择应视钢种、焊接方法和接头的工作条件的不同而异。
为了保证使用性能的要求,焊缝的化学成分应力求接近母材的成分,即宜选用与母材成分接近的焊接材料。
但是在这种情况下,焊缝和热影响区容易硬化变脆。
为防止冷裂,焊后一般都需要进行热处理。
当焊件不允许进行热处理时,宜采用25-20、25-13型奥氏体钢焊接材料焊接,以形成奥氏体焊缝,松弛焊接应力,并能较多地固溶氢,降低冷裂倾向。
奥氏体焊缝塑性和韧性高,但强度较低,因而只适用于应力不高的静载条件下工作的焊件,而且由于焊缝与母材的热物理性能差异较大,在高温下工作时,在接头的界面能产生较高的附加应力和导致接头提前失效,因此也不适用于高温下工作的焊件。
焊条电弧焊时,通常采用低氢型焊条,焊前经400~450℃烘干两小时。
埋弧焊应采用低硅高碱性或弱酸性的焊剂,如HJ172、HJ173、HJ251等。
TIG 焊主要用于多层焊时的封底焊和薄件焊接。
3、预热和层间温度
预热并保持层间温度是防止冷裂纹的一项重要工艺措施。
预热温度的选择首先要考虑钢中的含碳量,其次考虑接头的拘束度、填充金属的成分和焊接方法等。
表1是按含碳量分级推荐的预热温度、热输入等。
如果接头的拘束度大,应相应提高预热温度和层间温度。
层间温度应不低于预热温度。
用奥氏体钢焊接材料焊接时,视焊件厚度可不预热或低温预热。
4、焊后热处理
焊后热处理是防止冷裂纹的另一项重要工艺措施。
在选用与母材成分接近的焊接材料时,一般都需要进行焊后回火热处理。
当选用奥氏体钢焊接材料焊接时,一般不需要焊后热处理。
为了保证焊后奥氏体能完全转变为马氏体,不允许焊后立即进行回火处理,须使接头冷却到Ms点以下某个温度并保持一定时间后,再进行高温回火处理。
因为如果焊后立即回火,就会使奥氏体向珠光体转变和碳化物沿奥氏体晶界沉淀,这种组织是很脆的。
但是,为了防止
冷裂,也不允许接头冷却到室温以后再进行高温回火处理,通常是冷却到100~150℃时进行回火处理。
来源:内部稿件。