解析304奥氏体不锈钢焊接性及焊接方法研究进展

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1、学兔兔www.xuetutu.com304奥氏体不锈钢焊接性及焊接方法研究进展se鳓Ss①WeⅡ曲iⅡ踟⑩《丑s0~304s面@S丑ⅡessSteel文／山东大学杨晓倩李亚江王娟摘要：本文通过对304奥氏体不锈钢焊接性的分析及焊接过程中存在问题的探讨，分别就氩弧焊、等离子弧焊、激光焊及复合焊等焊接工艺概述了304不锈钢焊接的研究现状，并对今后奥氏体不锈钢焊接的发展方向提出了建议。关键词：304奥氏体不锈钢；焊接性；焊接方法；组织性能刖吾开展了大量研究，但与国外研究相比尚有较大奥氏体不锈钢因具有良好的耐蚀、耐热及的差距。在304奥氏体不锈钢的焊接结构中，接生物相容性等，在我国经济建设中有重要的地

2、头出现腐蚀、裂纹及脆化破坏等现象时有发生，位，被广泛应用于石油化工、船舶、核能、生不仅影响了结构件的安全使用，还造成了巨大的经济损失。304奥氏体不锈钢焊接质量的问题物医学及食品机械等行业。而304不锈钢不仅归根结底与其焊接性相关。具有耐腐蚀等优点，低温下也能保持较好的塑韧性且由于含较高的cr、等合金元素，服役于焊接性是指同质材料或异质材料在工艺条较高温度下也有一定的抗氧化性和强度。然而件下，能够焊接形成完整接头并满足预期使用要求的能力。包括两个含义：一是结合性能，其导热系数小、线胀系数大等导致焊接时存在指材料在焊接中形成焊接缺陷的敏感性；二是残余应力，在接头中产生腐蚀、热裂纹及析出使用性能，

3、指焊接接头在一定使用条件下可靠脆化等现象。因此研究304不锈钢的焊接性及运行的能力。304不锈钢具有良好的综合性能，缺陷机理，优化现有的焊接工艺，对奥氏体不锈钢焊接结构的发展具有重大的经济意义。随其焊接性主要取决于焊接热循环，硫、磷等杂质及焊缝中合金元素的含量。着科技的发展和产业结构的变化，304不锈钢焊1．1焊接接头的腐蚀性接结构件的目标是降低材料消耗、减轻结构重304奥氏体不锈钢腐蚀主要包括两种：晶间量、提高焊接质量，各种焊接技术将有着广阔腐蚀和应力腐蚀。其中晶间腐蚀是焊接接头在特的应用前景。定的腐蚀介质中沿晶粒边界发生的腐蚀现象(如1304奥氏体不锈钢焊接性分析图1)。一般认为其腐蚀机理

4、是贫铬理。304国内针对304奥氏体不锈钢的焊接性问题不锈钢接头的焊缝及热影响敏化区这两个部位作者简介：杨晓倩(1989一)，女，硕士研究生，主要从事特种材料连接研究。现代焊接2015年第12期总第156期J一9学兔兔www.xuetutu.com勰最易现品间腐蚀，遭受晶间腐蚀的接头南于在经受一定时间的高温加热后在焊缝中析出脆晶粒问已失去联系，在受到应力时几乎完伞丧性的相，导致整个接头脆化及塑韧性降低的失强度，往往造成不锈钢焊接结构件的突然破现象。低温脆化是指焊缝组织中铁素体{j相的坏，危害性极大。存在恶化了材料的低温韧性。故304小锈钢焊缝应力腐蚀是接头在应力和腐蚀介质共同作组织应尽量为单一

5、的^y相，避免出现6相。但下发生的低应力脆性开裂的现象(如图lIJ)。从抗热裂性出发，要求焊缝金属中含有一定量由于304不锈钢的热胀系数高，焊后往往产生较的铁素体以形成+6双相组织(8相可以打乱大的残余应力。奥氏体不锈钢对含有c1一的溶液单一的相柱状晶的方向性)。因此促进焊缝较敏感，一般易发生应力腐蚀，但文献模拟单相组织的获得，控制铁素体的形成或减少了奥氏体不锈钢在海水条件下的应力腐蚀，发8相的析出对于改善接头的低温韧性有重要作现NaC1溶液的浓度在3．5％和26．5％下，对材料SCC用。对于高温丁作的接头，抑制8一或一+敏感性无明显影响。这可能是因为l8—8不锈钢的的转变均可控制接头的盯相析

6、出脆化。应力腐蚀裂纹不仅与溶液qlCl一的浓度有关，还与其溶液中氧含量有关。。2304奥氏体不锈钢的焊接方法1．2焊接接头的热裂纹针X~304奥氏体不锈钢的焊接性特点，适合一般材料的合金化程度越高，焊接时越容其焊接的方法很多，~gRahulUnnikl-ishnan等采易产生热裂纹。304不锈钢接头最常见的是焊缝用焊条电弧焊研究_r热输入对304I不锈钢显微凝同裂纹。304不锈钢的热导率小而线胀系数大，组织的影响。研究表明，铁素体含}{j=、品粒尺在焊接局部加热及冷却的条件下接头易形成较寸及熔合边界宽度随热输入的增加而增加，硬大的拉应力，是热裂纹产生的必要条件。其次，度呈现下降趋势，且熔合有品

7、粒卡H化现象。304不锈钢焊接时易形成方向性很强的柱状品组弩虑到不锈钢的焊接性及企业的经济效益等I夫l织，并在凝固结晶后期，由于硫、磷等杂质形素，现在主要的焊接方法有氩弧焊、等离子弧成的低熔点液态薄膜割裂了晶粒之间的联系，焊、激光焊以及复合焊。冷却收缩时增加了接头的热裂倾向。但304不锈2．1氩弧焊钢中少量铁素体的存在对抑制热裂纹的产生是氩弧焊是304不锈钢常用的焊接方法之一有利的。因为铁素体在焊