奧氏體不銹鋼的焊條選用原則
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不銹鋼主要用于耐腐蝕,但也用作耐熱鋼和低溫鋼。因此,在焊接不銹鋼時,焊條的性能首先必須與不銹鋼的用途相符,其次不銹鋼焊條還必須根據(jù)母材和工作條件(包括工作溫度和接觸介質等)來選用…
不銹鋼主要用于耐腐蝕,但也用作耐熱鋼和低溫鋼。因此,在焊接不銹鋼時,焊條的性能首先必須與不銹鋼的用途相符,其次不銹鋼焊條還必須根據(jù)母材和工作條件(包括工作溫度和接觸介質等)來選用。結合不銹鋼焊接過程中容易出現(xiàn)的問題以及防止措施,焊條的選用原則一般有如下幾種:
①一般來說,焊條的選用可參照母材的材質,選用與母材成分相同或相近的焊條。如:A102對應0Cr19Ni9,A137對應1Cr18Ni9Ti等。
②奧氏體不銹鋼的焊縫金屬應保證力學性能。這可以通過焊接工藝評定進行驗證。
③由于碳含量對不銹鋼的抗腐蝕性能有很大的影響,因此,一般選用熔敷金屬含碳量不高于母材的不銹鋼焊條。如316L必須選用A022焊條。④對于在高溫工作的耐熱不銹鋼(奧氏體耐熱鋼),所選用的焊條主要應能滿足焊縫金屬的抗熱裂性能和焊接接頭的高溫性能。
(1)對Cr/Ni≥1的奧氏體耐熱鋼,如1Cr18Ni9Ti等,一般均采用奧氏體-鐵素體不銹鋼焊條,以焊縫金屬中含2-5%鐵素體為宜。鐵素體含量過低時,焊縫金屬抗裂性差;若過高,則在高溫長期使用或熱處理時易形成σ脆化相,造成裂紋。如A002、A102、A137。在某些特殊的場合,可能要求采用全奧氏體的焊縫金屬時,可采用比如A402、A407焊條等。
(2)對Cr/Ni<1的穩(wěn)定型奧氏體耐熱鋼,如Cr16Ni25Mo6等,一般應在保證焊縫金屬具有與母材化學成分大致相近的同時,增加焊縫金屬中Mo、W、Mn等元素的含量,使得在保證焊縫金屬熱強性的同時,提高焊縫的抗裂性。如采用A502、A507。
⑤對于在各種腐蝕介質中工作的耐蝕不銹鋼,則應按介質和工作溫度來選擇焊條,并保證其耐腐蝕性能(做焊接接頭的腐蝕性能試驗)。
(1)對于工作溫度在300℃以上、有較強腐蝕性的介質,須采用含有Ti或Nb穩(wěn)定化元素或超低碳不銹鋼焊條。如A137或A002等。(2)對于含有稀硫酸或鹽酸的介質,常選用含Mo或含Mo和Cu的不銹鋼焊條如:A032、A052等。
(3)對工作介質腐蝕性弱或僅為避免銹蝕污染的不銹鋼設備,可采用不含Ti或Nb的不銹鋼焊條。為保證焊縫金屬的耐應力腐蝕能力,采用超合金化的焊材,即焊縫金屬中的耐蝕合金元素(Cr、Mo、Ni等)含量高于母材。如采用00Cr18Ni12Mo2類型的焊接材料(如A022)焊接00Cr19Ni10焊件。
⑥對于在低溫條件下工作的奧氏體不銹鋼,應保證焊接接頭在使用溫度的低溫沖擊韌性,故采用純奧氏體焊條。如A402、A407。
⑦也可選用鎳基合金焊條。如采用Mo達9%的鎳基焊材焊接Mo6型超級奧氏體不銹鋼。綜上所述,奧氏體不銹鋼的焊接是有其獨特特點的,奧氏體不銹鋼焊接時焊條的選用尤其值得注意,只有根據(jù)不同材料和工作條件選用不同的焊接方法和不同的焊接材料,才能達到所預期的焊接質量。
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