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鐵素體型不銹鋼以18%Cr鋼為代表。在含碳量低的情況下有良好的焊接性能,焊接裂紋敏感性也較低。但由于被加熱至900℃以上的焊接熱影響區(qū)晶粒顯著變粗,使得在室溫下缺少延伸性和韌性,易發(fā)生低溫裂紋。也就是說(shuō),一般來(lái)講鐵素體型不銹鋼有475℃脆化、700-800℃長(zhǎng)時(shí)間加熱下發(fā)生б相脆性、夾雜物和晶粒粗化引起的脆化、低溫脆化、碳化物析出引起耐蝕性下降以及高合金鋼中易發(fā)生的延遲裂紋等問(wèn)題。通常應(yīng)在焊接時(shí)進(jìn)行焊前預(yù)熱和焊后熱處理,并在具有良好韌性的溫度范圍進(jìn)行焊接。
奧氏體型不銹鋼以18%Cr-8%Ni鋼為代表。原則上不須進(jìn)行焊前預(yù)熱和焊后熱處理。一般具有良好的焊接性能。但其中鎳、鉬的含量高的高合金不銹鋼進(jìn)行焊接時(shí)易產(chǎn)生高溫裂紋。另外還易發(fā)生б相脆化,在鐵素體生成元素的作用下生成的鐵素體引起低溫脆化,以及耐蝕性下降和應(yīng)力腐蝕裂紋等缺陷。經(jīng)焊接后,焊接接頭的力學(xué)性能一般良好,但當(dāng)在熱影響區(qū)中的晶界上有鉻的碳化物時(shí)會(huì)極易生成貧鉻層,而貧鉻層和出現(xiàn)將在使用過(guò)程中易產(chǎn)生晶間腐蝕。為避免問(wèn)題的發(fā)生,應(yīng)采用低碳(C≤0.03%)的牌號(hào)或添加鈦、鈮的牌號(hào)。為防止焊接金屬的高溫裂紋,通常認(rèn)為控制奧氏體中的δ鐵素體肯定是有效的。一般提倡在室溫下含5%以上的δ鐵素體。對(duì)于以耐蝕性為主要用途的鋼,應(yīng)選用低碳和穩(wěn)定的鋼種,并進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮负鬅崽幚?;而以結(jié)構(gòu)強(qiáng)度為主要用途的鋼,不應(yīng)進(jìn)行焊后熱處理,以防止變形和由于析出碳化物和發(fā)生δ相脆化。
雙相不銹鋼的焊接裂紋敏感性較低。但在熱影響區(qū)內(nèi)鐵素體含量的增加會(huì)使晶間腐蝕敏感性提高,因此可造成耐蝕性降低及低溫韌性惡化等問(wèn)題。
對(duì)于沉淀硬化型不銹鋼有焊接熱影響區(qū)發(fā)生軟化等問(wèn)題。
綜上所述,不銹鋼的焊接性能主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
?。?)高溫裂紋:在這里所說(shuō)的高溫裂紋是指與焊接有關(guān)的裂紋。高溫裂紋可大致分為凝固裂紋、顯微裂紋、HAZ(熱影響區(qū))的裂紋和再加熱裂紋等。
(2)低溫裂紋:在馬氏體型不銹鋼和部分具有馬氏體組織的鐵素體型不銹鋼中有時(shí)會(huì)發(fā)生低溫裂紋。由于其產(chǎn)生的主要原因是氫擴(kuò)散、焊接接頭的約束程度以及其中的硬化組織,所以解決方法主要是在焊接過(guò)程中減少氫的擴(kuò)散,適宜地進(jìn)行預(yù)熱和焊后熱處理以及減輕約束程度。
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