熔化焊的各種方法均可用來焊接鉻系馬氏體(ti)不銹鋼,但最常用的方法是手工焊條電弧焊和鎢極氬弧焊。當采用手工焊條電弧焊時應盡可能采用低氫、超低氫焊條,焊前焊條要經過300~350℃的高溫烘烤以減少擴散氫的含量,降低冷裂紋的敏感性。鎢極氬弧焊(TIC)主要使用于薄壁構件和管道焊件,以及重要部件的打底焊。TIG焊的特點是焊接質量高,焊縫成型美觀,可單面焊雙面成型,保證鋼管內焊縫的成型質量。焊接時為防止背面氧化,打底焊通常采取氬氣背面保護的措施。Ar+CO2或Ar+O2的富氬混合氣體保護熔化極焊也常用于焊接馬氏體不銹鋼,具有焊接效率高、焊縫質量較好以及焊縫金屬具有較高抗氫致(冷)裂紋的特點。表6-6是已標準化的Cr13型馬氏體及低碳鉻-鎳-鉬系馬氏體不銹鋼常用焊材和焊接方法。
鉻系馬氏體不銹鋼(gang),因焊(han)(han)接性(xing)(xing)較差,采用(yong)與母材(cai)成分相同的焊(han)(han)材(cai)時,通(tong)常均(jun)應采取焊(han)(han)前預熱(re),焊(han)(han)后熱(re)處理。但當焊(han)(han)件(jian)的拘束(shu)度大,且難以進行預熱(re)和焊(han)(han)后熱(re)處理時,也(ye)可以采用(yong)奧氏體型焊(han)(han)接材(cai)料(liao)(見表6-3),以提高(gao)焊(han)(han)接接頭的塑(su)性(xing)(xing)和韌(ren)性(xing)(xing),防止裂紋的發生(sheng)。
但奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)或以奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)為主的(de)(de)焊(han)(han)(han)縫金屬強度(du)要(yao)低于馬氏(shi)體(ti)(ti)母(mu)(mu)材(cai)(cai)(cai)(cai),而且由于焊(han)(han)(han)縫金屬的(de)(de)化學成(cheng)分和(he)顯微組織與母(mu)(mu)材(cai)(cai)(cai)(cai)差別較(jiao)大,焊(han)(han)(han)接(jie)殘余應力(li)較(jiao)大,對(dui)于焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)使用性(xing)能會產生不利影響,特別是對(dui)接(jie)頭的(de)(de)疲勞蠕變性(xing)能和(he)應力(li)腐(fu)蝕破裂不利。因此,采用奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)焊(han)(han)(han)材(cai)(cai)(cai)(cai)時,應根據使用條(tiao)件嚴格選擇,并要(yao)求(qiu)進(jin)行工藝評定。有時還可采用鎳基合(he)金焊(han)(han)(han)材(cai)(cai)(cai)(cai),使焊(han)(han)(han)縫的(de)(de)膨脹系數(shu)與母(mu)(mu)材(cai)(cai)(cai)(cai)接(jie)近,盡量降低焊(han)(han)(han)接(jie)殘余應力(li)和(he)高溫(wen)熱應力(li)。
由于馬氏體不銹鋼焊接性較差,焊接馬氏體不銹鋼時,不論用手工電弧焊、藥芯焊絲半自動焊接或自動焊,還是用氣體保護焊(TIG或MIG)、自動埋弧焊,都必須預熱,保持層間溫度,并進行焊后處理。預熱溫度一般為200~300℃.雖然馬氏體轉變溫度甚高,但并不推薦采用高于300℃的預熱與層間溫度。鋼中的含碳量仍然是一個主要因素,由它來選擇預熱溫度,當然還與工件厚度有關。
一旦要采取焊后熱處理措施,必須全面考慮冶金因素的利弊。
藥芯焊絲與(yu)埋弧(hu)焊、體(ti)保護焊(包括熔化極(ji)與(yu)非熔化極(ji))焊絲的熔敷金屬、化學成分與(yu)手工電弧(hu)焊條僅在硅、銅、錳含量上有(you)些區別,其(qi)他基本一樣。
馬(ma)氏體不銹鋼(gang)焊(han)后(hou)熱(re)(re)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)作用(yong)有(you)兩點:一是(shi)通過退(tui)(tui)火(huo)降低(di)焊(han)縫金屬與(yu)熱(re)(re)影(ying)響(xiang)區的(de)(de)(de)硬度(du),以改善韌性;二是(shi)降低(di)焊(han)接殘余(yu)應力(li)。通常(chang)對這(zhe)類鋼(gang)的(de)(de)(de)焊(han)后(hou)熱(re)(re)處(chu)理(li)采用(yong)亞臨界退(tui)(tui)火(huo)及完全退(tui)(tui)火(huo)。完全退(tui)(tui)火(huo)適用(yong)于把多相組(zu)成的(de)(de)(de)熱(re)(re)影(ying)響(xiang)區轉化(hua)為含(han)鐵素體的(de)(de)(de)組(zu)織。完全退(tui)(tui)火(huo)需有(you)適當的(de)(de)(de)過程控制,只有(you)在要求取(qu)得最為軟化(hua)的(de)(de)(de)條件下才采用(yong),因為它有(you)形(xing)成粗大碳化(hua)物的(de)(de)(de)副作用(yong)。
電(dian)(dian)阻點(dian)焊、閃光焊、電(dian)(dian)子束焊以及高頻電(dian)(dian)阻焊皆(jie)可用于馬氏體不銹鋼的焊接,注意事(shi)項同(tong)上面電(dian)(dian)弧(hu)焊中所述相同(tong)。