2015焊工工艺学（劳动版）教学课件：奥氏体不锈钢的焊接 .ppt

③ 合理安排焊接顺序 刀口腐蚀不仅产生于焊后在敏化温度再热时，而在多层焊与双面焊时后一焊缝的热作用，有可能对先焊焊缝的过热区起到敏化温度加热作用，在于腐蚀介质接触时也会产生刀口腐蚀。 ④ 焊后进行稳定化处理 使过热区的碳与稳定剂结合为稳定的碳化物，从而不会再以Cr23C6的形式析出。 1Cr18Ni2Mo2Ti不锈钢焊接接头的刀状腐蚀 2.应力腐蚀 应力腐蚀的最大特点之一是腐蚀介质与材料的组合上有选择性。 防止应力腐蚀的措施 （1）正确的选用材料 （2）合理地设计焊接接头，避免腐蚀介质在焊接接头部位聚集，降低或消除焊接接头应力集中。 （3）消除或降低焊接接头的残余应力。 不锈钢焊接接头表面的应力腐蚀 消除焊接残余应力的焊后热处理，以及焊接工艺上采取措施减小残余应力。 （二）热裂纹 奥氏体不锈钢钢焊接时比较容易产生的裂纹是热裂纹。奥氏体不锈钢焊接时产生热裂纹的原因：一是单相奥氏体焊缝易形成方向性强的柱状晶组织，硫、磷、镍、碳等元素形成的低熔点共晶杂质偏析严重，形成晶间液态夹层；不锈钢的液相线与固相线距离较大，结晶时间较长，也是低熔点杂质偏析严重。二是不锈钢导热系数小、线膨胀系数大，导致焊接应力比较 大，热裂纹的产生主要有两种形式，分别为结晶裂纹和液化裂纹。 防止热裂纹的措施： （1）严格限制焊缝中硫、磷等杂质元素的质量分数，以减少低熔点共晶杂质。 （2）选用碱性焊条和焊剂，以降低焊缝中的杂质含量，改善偏析程度。 （3）控制焊接电流和电弧电压大小，适当提高焊缝形状系数；采用多层多道焊，避免中心线偏析，可防止中心线裂纹。 （4）采用小热输入，小电流快速不摆动焊，可减小焊接应力。 （5）填满弧坑，可防止弧坑裂纹。 （6）选用双相组织焊条，使焊缝形成奥氏体及少量铁素体的双相组织，以细化晶粒，打乱柱状晶方向，减小偏析严重程度。 （三）焊接接头的脆化 奥氏体不锈钢的焊缝在高温加热一段时间后，常出现冲击韧度下降的现象，称为脆化。 奥氏体不锈钢焊接接头的脆化主要是由475℃脆性、σ相脆性和熔合线脆性造成的。 （1）475℃脆化 含有较多铁素体相在15%~20%的双相焊缝组织，经过350~500℃加热后，塑性和韧性会显著下降，由于475℃时脆化速度最快， 故称475℃脆化。铁素体相越多，脆化就越严重。已产生的475℃脆化的焊缝，可经900℃淬火消除。 （2）σ相脆化 奥氏体不锈钢焊接接头在375~875℃温度内长期使用，会产生一种FeCr金属间化合物，称为σ相，σ相硬而脆。由于σ相析出的结果，使焊缝冲击韧度下降，这种现象称为σ相脆化。总之，防止475℃脆化和σ相脆化的主要措施是控制铁素体含量小于5%的范围。 （3）熔合线脆化 奥氏体不锈钢在高温下长期使用，在沿熔合线外几个晶粒的地方，会发生脆化现象，称为熔合线脆断。在钢中加入钼能提高钢材抗高温脆断的能力。 （一）奥氏体不锈钢焊接工艺特点 1.采用小热输入，小电流快速焊 焊条不应作横向摆动，焊道宜窄不宜宽，最好不超过焊条直径的3倍。小热输入即热输入小，焊接应力就小，焊接变形也就小。此外，焊接电流小，可防止奥氏体不锈钢焊条药皮发红和开裂，保证焊条药皮的机械保护作用。 三、奥氏体的焊接 2.要快速冷却 焊后可采取强制冷却措施，以减小在敏化温度区的停留时间，防止晶间腐蚀。 3.不进行预热和后热工艺 奥氏体不锈钢焊接时，不能采取预热和后热工艺措施，防止降低焊后冷却速度。多层多道焊时，各道间温度应低于60℃。 4.不锈钢焊后热处理 奥氏体不锈钢制压力容器焊接时，一般不进行消除焊接残余应力的焊后热处理。 5.采用适当的焊后处理 为增加奥氏体不锈钢的耐腐蚀性，焊后应进行表面处理。处理的方法有表面抛光和表面钝化处理两种。 （1）表面抛光 （2）表面钝化处理 钝化处理是在不锈钢表面形成一层氧化膜，起保护作用。钝化处理的流程为：表面清理和修补-酸洗-水洗和中和-钝化-水洗和吹干。 ① 表面清理和修补 把表面损伤的地方修补好，用手提砂轮磨光，把飞溅物清除干净，也必须磨光。 ② 酸洗 目的是去除经热加工和焊接热影响区产生的氧化皮，这层氧化皮不能抗氧化、耐腐蚀。酸洗常用酸液酸洗和酸膏酸洗两种方法。酸液酸洗又有浸洗和刷洗两种。 ③ 钝化 处理方法是将钝化液在表面擦一遍，停留1h，然后用冷水冲，用布仔细擦洗，最后用热水冲洗干净，并将其吹干。经钝化处理后的不锈钢，外表呈白色，具有较高的耐腐蚀性。 （二）奥氏体不锈钢焊接方法的选用 奥氏体不锈钢可以采用所有的熔焊方法，最好采用焊条电弧焊、钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊、埋弧焊、等离子弧焊等进行焊接。