常规不锈钢的焊接课件.ppt

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1、十建公司专业技术培训课件常规不锈钢的焊接2014年目录一、不锈钢的分类二、部分不锈钢的特性三、奥氏体不锈钢的焊接四、铁素体不锈钢的焊接五、马氏体不锈钢的焊接六、不锈钢焊条的型号及选用不锈钢不锈钢是耐蚀和耐热高合金钢的统称。不锈钢通常含有Cr（wCr≥12%）、Ni、Mn、Mo等元素，具有良好的耐腐蚀性、耐热性和较好的力学性能，适于制造要求耐腐蚀、抗氧化、耐高温和超低温的零部件和设备一、不锈钢的分类按主要化学成分分类铬锰氮不锈钢铬镍不锈钢铬不锈钢指Cr的质量分数介于12%～30%之间的不锈钢，其基本类型为Cr13型Cr的质量分数介于12%～30%，Ni的质量分数介于6%

2、～12%和含其他少量元素的钢种，基本类型为Cr18Ni9钢属于节镍型奥氏体不锈钢，化学成分中部分镍被锰、氮替代，可减少镍的含量如1Cr18Mn8Ni5N、1Cr18Mn6Ni5N不锈钢的分类按用途分类超低碳Cr-Ni钢(如022Cr25Ni22Mo2、022Cr22Ni5Mo3N)等低碳Cr-Ni钢（如06Cr19Ni9、12Cr18Ni9Ti）高Cr钢（如12Cr13、20Cr13）不锈钢抗氧化钢热强钢高Cr钢（如12Cr17、12Cr25Si2）如12Cr18Ni9Ti、12Cr16Ni25Mo6、Cr-Ni钢（如20Cr25Ni20、20Cr25Ni20Si2）

3、以Cr12为基的多元合金化高Cr钢（如1Cr12MoWV）不锈钢的分类按组织分类奥氏体钢铁素体钢马氏体钢铁素体－奥氏体双相钢06Cr19Ni10022Cr17Ni14Mo2沉淀硬化钢06Cr13Al10Cr1712Cr13、06Cr13、S31803SAF2205SAF250706Cr17Ni4Cu4Nb，简称17-4PH06Cr17Ni7Al，简称17-7PH不锈钢的分类二、部分不锈钢的特性表1不锈钢及耐热钢的物理性能三、奥氏体不锈钢的焊接1、奥氏体不锈钢的主要类型奥氏体不锈钢通常有18-8型（TP304、TP347、TP321）18-12型（TP316）、23-1

4、3型（309）、25-20型（TP310）等奥氏体不锈钢类型为克服晶间腐蚀倾开发了12Cr18Ni9Ti(TP321)和06Cr18Ni11Nb(TP347)等主要牌号有12Cr18Ni9(TP304H)和06Cr18Ni9(TP304)超低碳18-8型不锈钢，如022Cr19Ni10等(TP304L)06Cr17Ni12Mo2、(TP316)06Cr18Ni12Mo2Ti(TP316)等牌号有06Cr23Ni13等（TP309）牌号有06Cr25Ni20等（TP310）18-8型奥氏体不锈钢18-12Mo型奥氏体不锈钢23-13型奥氏体不锈钢25-20型奥氏体不锈钢

5、奥氏体不锈钢的焊接2、奥氏体不锈钢焊接性分析奥氏体不锈钢没有磁性不锈钢因为由Cr,Ni等元素组成，熔点较普通碳钢高。不锈钢的线膨胀系数大，（比碳钢约大50%），不锈钢的导热系数小，（约为碳钢的1/3），以上原因导致焊接应力比较大，因此在冷却时产生的收缩应力大，产生的变形大。熔池流动性差，成型较难掌握，特别是全位置焊接是更为突出；奥氏体不锈钢接头中有多种合金元素，在焊接过程中，如果对熔池及高温成型区保护不好，将引起合金元素的氧化，奥氏体不锈钢的焊接奥氏体不锈钢的焊接2.1焊接热裂纹2.1.1热裂纹的一般特征热裂纹奥氏体不锈钢具有较高的热裂纹敏感性，在焊缝及近缝区都有产生

6、热裂纹的可能。2.1.2产生热裂纹的原因奥氏体不锈钢的物理特性是热导率小、线膨胀系数大，因此在焊接的局部加热和冷却条件下，焊接接头部位的高温停留时间较长，焊缝金属及近缝区在高温承受较高的拉伸应力与拉伸应变，这是产生热裂纹的基本条件之一。对于奥氏体不锈钢焊缝，通常联生结晶形成方向性很强的粗大柱状晶组织，在凝固结晶过程中，一些杂质元素及合金元素，如S、P、Sn、Sb、B、Nb易于在晶间形成低熔点的液态膜，因此造成焊接凝固裂纹。对于奥氏体不锈钢母材，当上述杂质元素的含量较高时，将易产生近缝区的液化裂纹。2.1.3避免奥氏体型不锈钢焊接热裂纹的途径①冶金措施焊缝金属中增添一定

7、数量的铁素体组织，使焊缝成为奥氏体-铁素体双相组织，能很有效地防止焊缝热裂纹的产生。常用以促成铁素体的元素有铬、钼、钒等。控制焊缝金属中的铬镍比，对于18-8型不锈钢来说，当焊接材料的铬镍比小于1.61时，就易产生热裂纹；而铬镍比达到2.3~3.2时，就可以防止热裂纹的产生。这一措施的实质也是保证有一定量的铁素体存在。上述冶金因素主要是通过焊接材料(焊条、焊丝和焊剂)的化学成分来调整。目前我国生产的18-8型不锈钢焊条的熔敷金属，都能获得奥氏体-铁素体双相组织。②工艺措施采用适当的焊接坡口或焊接方法，使母材金属在焊缝金属中所占的比例减少(即小的熔合比