焊接性及其試驗評定

1.焊接：通過加熱或加壓，加或不加填充材料，使兩個物體進行原子間的結(jié)合形成不可分割的整體的工藝過程。

2.焊接性：指同質(zhì)材料或異質(zhì)材料在制造工藝條件下，能夠焊接形成完整接頭并滿足預(yù)期使用要求的能力。

3.影響焊接性的四大因素是：材料，設(shè)計，工藝及服役環(huán)境。

4.評定焊接性的原則主要包括：①評定焊接接頭產(chǎn)生工藝缺陷的傾向，為制定合理焊接工藝提供依據(jù)；②評定焊接接頭能否滿足結(jié)構(gòu)使用性能的要求；設(shè)計新的焊接試驗方法就符合下述原則：可比性，針對性，再現(xiàn)性和經(jīng)濟性。

5.碳當量：把鋼中合金元素的含量按相當于若干碳含量折算并疊加起來，作為粗略評定鋼材冷裂紋傾向的參數(shù)指標。

6.斜Y型坡口對接裂紋試驗：目的是主要用于鑒定低合金高強鋼一層焊縫和HAZ形成冷裂紋傾向，也可用于擬定焊接工藝。

馬氏體不銹鋼及其焊接特點

馬氏體不銹鋼可分為Cr13型馬氏體不銹鋼、低碳馬氏體不銹鋼和超級馬氏體不銹鋼。Cr13型具有一般抗腐蝕性能,從Cr12為基的馬氏體不銹鋼,因加進鎳、鉬、鎢、釩等合金元素,除具有一定的耐腐蝕性能,還具有較高的高溫強度及抗高溫氧化性能。

馬氏體不銹鋼的焊接特點:Cr13型馬氏體不銹鋼焊縫和熱影響區(qū)的淬硬傾向特別大,焊接接頭在空冷條件下便可得到硬脆的馬氏體,在焊接拘束應(yīng)力和擴散氫的作用下,很輕易出現(xiàn)焊接冷裂紋。當冷卻速度較小時,近縫區(qū)及焊縫金屬會形成粗大鐵素體及沿晶析出碳化物,使接頭的塑、韌性明顯降低。

低碳及超級馬氏體不銹鋼的焊縫和熱影響區(qū)冷卻后,固然全部轉(zhuǎn)變?yōu)榈吞捡R氏體,但沒有明顯的淬硬現(xiàn)象,具有良好的焊接性能。

馬氏體不銹鋼焊接要點

對于Cr13型馬氏體不銹鋼,當采用同材質(zhì)焊條進行焊接時,為了降低冷裂紋敏感性,確保焊接接頭塑、韌性,應(yīng)選用低氫型焊條并同時采取下列措施:

① 預(yù)熱。預(yù)熱溫度隨鋼材含碳量的增加而進步,一般在100℃ ~ 350℃范圍內(nèi)。

② 后熱。對于含碳量較高或拘束度大的焊接接頭,焊后采取后熱措施,以防止焊接氫致裂紋。

③ 焊后熱處理。為改善焊接接頭塑、韌性和耐蝕性,焊后熱處理溫度一般為650℃ ~ 750℃,保溫時間按1h / 25mm計。

對于超級及低碳馬氏體不銹鋼,一般可不采取預(yù)熱措施,當拘束度大或焊縫中含氫量較高時,采取預(yù)熱及后熱措施,預(yù)熱溫度一般為100℃ ~ 150℃,焊后熱處理溫度為590 ~ 620℃。

對于含碳量較高的馬氏體鋼?；蛟诤盖邦A(yù)熱、焊后熱處理難以實施,以及接頭拘束度較大的情況下,工程中也可用奧氏體型的焊材,以進步焊接接頭的塑、韌性,防止產(chǎn)生裂紋。但此時焊縫金屬為奧氏體組織或以奧氏體為主的組織時,與母材強度相比實為低強匹配,而且焊縫金屬與母材在化學成分、金相組織、熱物理性能差別很大,焊接殘余應(yīng)力不可避免,輕易引發(fā)應(yīng)力腐蝕或高溫蠕變破壞。