馬氏體雙相不銹鋼鑄件在電焊工況之下的一些問(wèn)題和解決方法

馬氏體雙相不銹鋼鑄件在電焊焊接特性：電焊焊接全過(guò)程中的彈、塑性變形地應(yīng)力和應(yīng)自變量挺大，卻非常少出現(xiàn)冷裂痕。對(duì)接焊縫不會(huì)有熱處理硬底化區(qū)及晶體粗壯化，故焊接抗壓強(qiáng)度較高。

馬氏體不銹鋼鑄件的焊接關(guān)鍵難題：電焊焊接形變很大；因其晶界特點(diǎn)和對(duì)一些少量殘?jiān)?/span>S、P）比較敏感，易造成熱裂痕。

馬氏體不銹鋼板的5大電焊焊接難題及解決對(duì)策

01

炭化鉻的產(chǎn)生，減少了對(duì)接焊縫抗應(yīng)力腐蝕工作能力。

應(yīng)力腐蝕:依據(jù)貧鉻基礎(chǔ)理論,焊接和熱危害區(qū)在加溫到450-850℃敏化溫度區(qū)的時(shí)候在晶界上溶解炭化鉻,導(dǎo)致貧鉻的晶界,不能抵御浸蝕的水平。

（1）對(duì)于焊接應(yīng)力腐蝕和目材上敏化溫度區(qū)浸蝕，可選用以下對(duì)策多方面限定：

a．降低對(duì)接焊縫及焊接的碳含量，對(duì)接焊縫中加上平穩(wěn)化元素Ti、Nb等元素使之優(yōu)先選擇產(chǎn)生MC，以防止Cr23C6產(chǎn)生。

b．使焊接產(chǎn)生馬氏體加小量鐵素體的雙相機(jī)構(gòu)。焊接中存有一定總數(shù)的鐵素體時(shí)，可優(yōu)化晶體，提升晶體總面積，使晶界企業(yè)總面積上的炭化鉻溶解量少。

鉻在鐵素體中溶解性很大，Cr23C6優(yōu)先選擇在鐵素體中產(chǎn)生，而不導(dǎo)致馬氏體晶界貧鉻；溜達(dá)在馬氏體中間的鐵素體，可避免浸蝕沿晶界向內(nèi)部外擴(kuò)散。

c．操縱在敏化溫度區(qū)段的等待時(shí)間。調(diào)節(jié)電焊焊接熱力循環(huán)，盡量減少600～1000℃的等待時(shí)間，可挑選比能量高的焊接工藝（如低溫等離子氬弧焊機(jī)），

采用較小的焊接線動(dòng)能，焊接反面通氬氣或選用銅墊提升對(duì)接焊縫的制冷速率，降低起弧、收弧頻次以防止反復(fù)加溫，雙層焊時(shí)與浸蝕物質(zhì)的表面盡量*終焊接等。

d．焊后開(kāi)展時(shí)效處理或防老化淬火（850～900℃）隔熱保溫后空冷，以使?jié)B碳體充足溶解，并使鉻加快外擴(kuò)散）。

（2）、對(duì)接焊縫的刀狀浸蝕，因此，可采用以下防范措施：

因?yàn)樘嫉耐鈹U(kuò)散工作能力較強(qiáng)，在制冷過(guò)程中將偏聚在晶界產(chǎn)生過(guò)飽和，而Ti、Nb則因外擴(kuò)散工作能力低而存留于結(jié)晶內(nèi)。當(dāng)對(duì)接焊縫在敏化溫度區(qū)段再度加溫時(shí)，飽和碳將在晶間以Cr23C6方式溶解。

a．減少碳含量。針對(duì)帶有平穩(wěn)化元素的不銹鋼板，碳含量不可超出0.06％。

b．選用有效的焊接方法。挑選較小的焊接線動(dòng)能，以降低超溫區(qū)在高溫等待時(shí)間，留意防止在電焊焊接全過(guò)程中造成“中溫敏化”實(shí)際效果。

雙面焊時(shí)，與浸蝕物質(zhì)觸碰的焊接應(yīng)*終焊接（它是大直徑薄壁焊接鋼管內(nèi)焊出外焊以后開(kāi)展的緣故所屬），如不可以執(zhí)行則應(yīng)調(diào)節(jié)電焊焊接標(biāo)準(zhǔn)及焊接樣子，盡量減少與浸蝕物質(zhì)觸碰的超溫區(qū)再度遭受敏化加溫。

c．焊后熱處理。焊后開(kāi)展熱處理回火或防老化解決。

02

應(yīng)力腐蝕裂開(kāi)

可選用以下對(duì)策避免應(yīng)力腐蝕裂開(kāi)的產(chǎn)生：

a．恰當(dāng)挑選原材料及有效調(diào)節(jié)焊接成份。高純度鉻-鎳馬氏體不銹鋼板、高硅鉻-鎳馬氏體不銹鋼板、鐵素體-馬氏體不銹鋼、高鉻鐵素體不銹鋼板等具備不錯(cuò)的抗應(yīng)力腐蝕特性，焊接金屬材料為馬氏體-鐵素體雙相鋼機(jī)構(gòu)時(shí)抗地應(yīng)力腐蝕優(yōu)良。

b．清除或減少內(nèi)應(yīng)力。開(kāi)展焊后清除地應(yīng)力調(diào)質(zhì)處理，選用打磨拋光、拋丸和捶擊等機(jī)械設(shè)備方式減少表層內(nèi)應(yīng)力。

c．有效的總體設(shè)計(jì)。以防止造成很大的應(yīng)力。

03

電焊焊接熱裂痕（焊接結(jié)晶體裂痕、熱危害區(qū)汽化裂痕）

熱裂痕敏感度關(guān)鍵在于原材料的成分、機(jī)構(gòu)與特性。Ni易與S、P等殘?jiān)a(chǎn)生低溶點(diǎn)化學(xué)物質(zhì)或共晶，硼、硅等的縮松，將促進(jìn)造成熱裂痕。

焊接易產(chǎn)生專一性強(qiáng)的粗壯柱狀晶機(jī)構(gòu)，有益于危害殘?jiān)驮氐目s松。進(jìn)而促進(jìn)產(chǎn)生持續(xù)的晶間液膜，提升了熱裂痕的敏感度。若電焊焊接不勻稱加溫，則易產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，推動(dòng)電焊焊接熱裂痕的造成。

避免對(duì)策：

a．嚴(yán)控危害殘?jiān)?/span>S、P的成分。

b．調(diào)節(jié)焊接金屬材料的機(jī)構(gòu)。雙相機(jī)構(gòu)焊接具備優(yōu)良的抗裂纖維特性，焊接中的δ相可優(yōu)化晶體，清除單相電馬氏體的專一性，降低危害殘?jiān)诰Ы绲目s松，且δ相能融解較多的S、P，并能減少頁(yè)面能，機(jī)構(gòu)晶間液膜的產(chǎn)生。

c．調(diào)節(jié)焊接金屬材料鋁合金成份。在單相電馬氏體鋼中適度提升Mn、C、N的成分，添加小量的鈰、鎬、鉭等營(yíng)養(yǎng)元素（可優(yōu)化焊接機(jī)構(gòu)、清潔晶界），可降低熱裂痕敏感度。

d．加工工藝對(duì)策。盡可能減少溶池超溫，以避免產(chǎn)生粗壯的柱狀晶，選用小線動(dòng)能及小橫截面焊縫。

比如25-20型馬氏體鋼易出現(xiàn)汽化裂痕?？筛鶕?jù)嚴(yán)苛限定對(duì)接焊縫的殘?jiān)煞旨熬Я４笮。x用高效率能量相對(duì)密度的焊接工藝、小線動(dòng)能和提升連接頭的制冷速率等對(duì)策。

04

對(duì)接焊縫的脆裂

熱強(qiáng)鋼應(yīng)確保對(duì)接焊縫的塑性變形，避免高溫脆裂；超低溫用鋼規(guī)定具備優(yōu)良的超低溫延展性，避免對(duì)接焊縫產(chǎn)生超低溫脆性斷裂。

05

電焊焊接形變很大

因?qū)崧实?、熱膨脹系?shù)大，故電焊焊接形變很大，可選用工裝夾具避免形變。馬氏體不銹鋼板的焊接工藝和焊材的挑選:

馬氏體不銹鋼板能用鎢極氬弧焊（TIG）、熔融極氬弧焊機(jī)（MIG）、低溫等離子氬弧焊機(jī)（PAW）及電弧焊（SAW）等方式開(kāi)展電焊焊接。

馬氏體不銹鋼鑄造產(chǎn)品因其溶點(diǎn)低、傳熱系數(shù)小、電阻器指數(shù)大，故電焊焊接電流量較小。應(yīng)選用窄焊接、窄焊縫，降低高溫等待時(shí)間，避免滲碳體溶解，降低焊接收攏地應(yīng)力，減少熱裂痕敏感度。

焊接材料成份尤其是Cr、Ni鋁合金原素要高過(guò)對(duì)接焊縫。選用帶有小量（4～12％）鐵素體的焊材，以確保焊接優(yōu)良的抗裂纖維（冷裂、熱裂、應(yīng)力腐蝕裂開(kāi)）特性。

焊接中不允許或不太可能存有鐵素體相時(shí)，焊接材料應(yīng)取用含Mo、Mn等鋁合金原素的焊材。

焊接材料中的C、S、P、Si、Nb應(yīng)盡量低，Nb在純馬氏體焊接中會(huì)造成凝結(jié)裂痕，但焊接中有小量鐵素體可合理防止。

焊后需開(kāi)展防老化或清除地應(yīng)力解決的電焊焊接構(gòu)造，一般采用含Nb的焊材。電弧焊用以電焊焊接中厚板，Cr、Ni的燒蝕可根據(jù)助焊劑和焊條中鋁合金原素的銜接獲得填補(bǔ)；

因?yàn)槿凵钲诖髮W(xué)，應(yīng)留意避免焊接核心區(qū)熱裂痕的造成和熱危害區(qū)耐蝕性的減少。應(yīng)留意挑選偏細(xì)的焊條和較小的焊接線動(dòng)能，焊條需低Si、S、P。

耐高溫不銹鋼板焊接中鐵素體成分應(yīng)不超5％。Cr、Ni成分超過(guò)20％的馬氏體不銹鋼，需采用高Mn（6～8％）焊條，助焊劑采用偏堿或中性化助焊劑，以避免向焊接中增Si，以提升其抗裂纖維特性。

馬氏體雙相不銹鋼鑄件專用型助焊劑增Si非常少，可向焊接銜接鋁合金，賠償鋁合金原素的燒蝕，以考慮焊接特性和成分的規(guī)定。