奥氏体不锈钢的焊条选用.ppt

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1、奥氏体不锈钢的焊条选用奥氏体不锈钢的焊条选用1、对不锈钢的认识：不锈钢是指主加元素Cr高于12%，能使钢处于钝化状态、又具有不锈钢特性的钢。不锈钢实际是不锈钢（耐大气、水等弱腐蚀介质）和耐酸钢（耐酸、碱、盐等强腐蚀介质）的总称。不锈钢并不一定耐酸，而耐酸钢一般具有良好的不锈性能。●不锈钢的分类◆不锈钢根据其显微组织分为铁素体型、马氏体型、奥氏体型、奥氏体+铁素体型和沉淀硬化型不锈钢。◆不锈钢根据主要合金元素大致分为高铬型不锈钢和高铬镍型不锈钢。◆高铬型不锈钢包括马氏体型不锈钢和铁素体不锈钢两大类。◆高铬镍型不锈钢则包括奥氏体、奥氏体+铁素体型和沉淀硬化型不锈钢。▼马氏体不锈钢：

2、常见的以Cr13不锈钢为代表，在常温下具有马氏体组织，如1Cr13、2Cr13、3Cr13、1Cr17Ni2、9Cr18MoV。▼铁素体不锈钢：常见的以Cr13、Cr17为代表，在常温下具有铁素体组织，如0Cr13、0Cr13Al、1Cr17、1Cr17Ti、1Cr25Ti。▼奥氏体不锈钢：大致分为：◇Cr18-Ni8型，如0Cr18Ni9、0Cr17Ni12Mo2等；◇Cr25-Ni13型，如0Cr23Ni13；◇Cr25-Ni20型，如0Cr25Ni20；◇Cr25-Ni35型，如4Cr25Ni35（国外铸造不锈钢）；◇超级奥氏体型，如254SMo（20Cr-18Ni-6M

3、o）。☆Cr18Ni9不锈钢是基本的铬镍奥氏体不锈钢。★注意：不锈钢的不锈性和耐蚀性是相对的和有条件的，目前还没有对任何腐蚀环境都具有耐蚀性的不锈钢，所以不锈钢的选用应根据具体的使用条件加以合理考虑。技术人员在进行材料代用时应注意。●奥氏体不锈钢的组织特点：◆通常在常温下的组织为纯奥氏体，也有一些为奥氏体+少量铁素体，这种少量铁素体有助于防止热裂纹。◆不能用热处理方法强化。但具有显著的冷加工硬化性，可通过冷变形方法提高强度。◆经冷变形产生的加工硬化，可采用固溶处理便之软化。2、奥氏体不锈钢的焊接特点：（1）热裂纹。★防止措施：◇尽量使焊缝金属呈双相组织，铁素体的含量控制在3-5

4、%以下。因为铁素体能大量溶解有害的S、P杂质。◇尽量选用碱性药皮的优质焊条，以限制焊缝金属中S、P、C等的含量。（2）晶间腐蚀：根据贫铬理论，焊缝和热影响区在加热到450-850℃敏化温度区时在晶界上析出碳化铬，造成贫铬的晶界，不足以抵抗腐蚀的程度。★防止措施：◇采用低碳或超低碳的焊材，如A002等；采用含钛、铌等稳定化元素的焊条，如A137、A132等。◇由焊丝或焊条向焊缝熔入一定量的铁素体形成元素，使焊缝金属成为奥氏体+铁素体的双相组织，（铁素体一般控制在4-12%）。◇减少焊接熔池过热，选用较小的焊接电流和较快的焊接速度，加快冷却速度。◇焊后稳定化退火处理（对耐晶间腐蚀性

5、能要求很高的焊件而言）：850℃/2-3h，空冷。（3）应力腐蚀开裂：●应力腐蚀开裂——焊接接头在特定腐蚀环境下受拉伸应力作用时所产生的延迟开裂现象。●奥氏体不锈钢焊接接头的应力腐蚀开裂是焊接接头比较严重的失效形式，表现为无塑性变形的脆性破坏。●应力腐蚀开裂的宏观特征：裂纹从表面开始向内部扩展，点蚀往往是裂纹的根源。断口上常附有各种腐蚀产物及氧化现象。●影响应力腐蚀开裂的三要素：化学成分、拉应力、工作介质。▲化学成分：不同的材料本身对于应力腐蚀敏感性有所不同。▲工作介质：主要是介质的浓度和温度的影响：①对于碳钢及低合金钢的应力腐蚀开裂：◇H2S介质的存在：H2S的浓度达到饱和状

6、态；H2S水溶液的温度在室温附近开裂倾向最大。◇NaOH介质的存在：在超过5%NaOH的几乎全部浓度范围内都可产生碱脆，而以30%NaOH附近最为危险。碱脆的临界温度约为沸点，碱脆的最低温度约为60℃。②对于奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂：◇氯化物介质的存在：几乎只要有Cl-存在，即可发生应力腐蚀开裂；温度升高，应力腐蚀开裂加速，在Cl-浓度少的稀溶液中，存在一个SCC敏感温度范围，一般在150-300℃。◇NaOH介质的存在：OH-的浓度高于0.1%即发生SCC，40-42%的NaOH是最危险的浓度；最低发生应力腐蚀开裂的温度是115℃左右（对于40-42%的NaOH）。◇高温高

7、压水介质的存在：其中溶解的氧（O）浓度对不锈钢应力腐蚀开裂倾向影响很大，且存在一敏感温度范围150-300℃，在300℃附近最易产生应力腐蚀开裂。▲接头拉应力：拉应力的存在是SCC的先决条件。压应力不会引起SCC。据调查，造成SCC的应力主要是残余应力，约占80%，其中由焊接引起的残余应力约占30%。★应力腐蚀开裂防止措施：◇合理设计：①耐蚀材料的合理选择，实用上选用高Cr、Ni且含高Mo的奥氏体不锈钢是合理的，双相不锈钢具有最好的抗SCC性能，超级奥氏体不锈钢显示明显的耐应力腐蚀能力；②最