對于用同質焊接材料焊接馬氏體不(bu)銹鋼管時,預熱是防止冷裂紋的重要措施,鋼的淬硬性愈大,焊接接頭的拘束度也愈大,則預熱溫度應選高些,一般為160~320℃。多層焊時仍需保持道間溫度,焊后還要進行熱處理。


  不論(lun)采(cai)(cai)用焊(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)、熔(rong)化極(ji)氣體保(bao)護焊(han)(han)還是埋弧焊(han)(han)等焊(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)法,焊(han)(han)前均需(xu)(xu)預(yu)熱(re)(re),預(yu)熱(re)(re)溫(wen)度(du)與鋼(gang)中碳含量(liang)(liang)有關,詳見表(biao)6-1。馬(ma)氏體不銹鋼(gang)管焊(han)(han)后需(xu)(xu)要熱(re)(re)處理(li)(li),焊(han)(han)后熱(re)(re)處理(li)(li)的(de)(de)作用是消(xiao)除(chu)或降(jiang)低(di)殘余應力(li),降(jiang)低(di)焊(han)(han)縫金(jin)屬與熱(re)(re)影響區的(de)(de)硬(ying)度(du),改善(shan)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)(de)韌性,同時減少焊(han)(han)接(jie)(jie)殘余應力(li)。對(dui)于(yu)(yu)剛度(du)小的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)構件,焊(han)(han)后可以(yi)在冷(leng)至室溫(wen)后再熱(re)(re)處理(li)(li)。對(dui)于(yu)(yu)大厚度(du)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)件,特別是鋼(gang)材中含碳量(liang)(liang)較高時,需(xu)(xu)要采(cai)(cai)用復(fu)雜(za)的(de)(de)熱(re)(re)處理(li)(li)工藝(yi)。



一、預熱溫(wen)度的選擇


  焊(han)接(jie)(jie)馬(ma)氏體不銹鋼管時(shi),若選用與母材金屬成(cheng)分相同的焊(han)接(jie)(jie)材料時(shi),為了防止焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)形成(cheng)冷裂紋,焊(han)前必須預(yu)熱。預(yu)熱溫(wen)度(du)一般在200~320℃,且最好不要高(gao)于該鋼號的馬(ma)氏體開(kai)始轉變(bian)溫(wen)度(du)。


  預(yu)熱(re)溫(wen)度(du)的(de)(de)選(xuan)擇與(yu)材料厚度(du)、填充金屬種(zhong)類、焊接方法和構件的(de)(de)拘束程度(du)有關(guan)。其中(zhong)與(yu)鋼的(de)(de)碳含(han)量關(guan)系最大;當碳的(de)(de)質量分(fen)(fen)數小(xiao)于0.1%時,預(yu)熱(re)溫(wen)度(du)可小(xiao)于200℃;當碳的(de)(de)質量分(fen)(fen)數為(wei)0.1%~0.2%時,預(yu)熱(re)溫(wen)度(du)為(wei)200~250℃;當碳的(de)(de)質量分(fen)(fen)數大于0.2%時,除預(yu)熱(re)溫(wen)度(du)要適當提(ti)高外,還必須考(kao)慮保證多(duo)層焊時的(de)(de)道間溫(wen)度(du)。


  馬氏(shi)體型不(bu)銹鋼的預(yu)熱溫度(du)不(bu)宜過高,否(fou)則將使奧氏(shi)體晶粒粗大,并且隨冷卻速(su)度(du)降低,還(huan)會形成粗大鐵素體加晶界(jie)碳(tan)化物(wu)組織,使焊接接頭塑性和強度(du)均(jun)有(you)所下降。



二、焊(han)后(hou)回火熱處(chu)理和后(hou)熱處(chu)理


  在淬火(huo)+回(hui)火(huo)即(ji)調質狀態下進(jin)行焊(han)(han)接(jie)的(de)(de)焊(han)(han)件(jian)焊(han)(han)后(hou)(hou)熱(re)處(chu)理(li)(li)(li)采用回(hui)火(huo)處(chu)理(li)(li)(li)。焊(han)(han)后(hou)(hou)熱(re)處(chu)理(li)(li)(li)(回(hui)火(huo)處(chu)理(li)(li)(li))前(qian)對焊(han)(han)件(jian)溫(wen)度(du)有嚴格的(de)(de)要求,焊(han)(han)件(jian)焊(han)(han)后(hou)(hou)不可隨(sui)意(yi)從(cong)(cong)焊(han)(han)接(jie)溫(wen)度(du)直接(jie)升溫(wen)進(jin)行回(hui)火(huo)熱(re)處(chu)理(li)(li)(li)。這是因為在焊(han)(han)接(jie)過程中形成的(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)尚未完(wan)全轉(zhuan)(zhuan)變(bian)成馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti),其(qi)未分(fen)(fen)解(jie)的(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)在立即(ji)升溫(wen)到回(hui)火(huo)熱(re)處(chu)理(li)(li)(li)溫(wen)度(du)的(de)(de)過程中,會發生(sheng)珠光體(ti)轉(zhuan)(zhuan)變(bian),或者(zhe)碳化(hua)物沿奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)晶(jing)界沉淀,產(chan)(chan)生(sheng)粗大(da)鐵素體(ti)加碳化(hua)物組織,從(cong)(cong)而嚴重地(di)降(jiang)低焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)的(de)(de)韌性,也影(ying)響(xiang)強度(du),可能造成焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)的(de)(de)脆(cui)斷,且(qie)降(jiang)低耐(nai)(nai)蝕能力(li)。如果焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)焊(han)(han)后(hou)(hou)空(kong)冷到室溫(wen)后(hou)(hou)再(zai)進(jin)行熱(re)處(chu)理(li)(li)(li),則馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)不銹耐(nai)(nai)熱(re)鋼會出現(xian)空(kong)氣淬硬(ying)傾向,造成常溫(wen)塑性降(jiang)低,并且(qie)在常溫(wen)下殘留的(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)將繼(ji)續轉(zhuan)(zhuan)變(bian)為馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)組織,使(shi)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)變(bian)得又硬(ying)又脆(cui),組織應力(li)也隨(sui)之增(zeng)大(da);若再(zai)加上擴散氫的(de)(de)聚集,焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)就有可能產(chan)(chan)生(sheng)冷裂(lie)紋。正確的(de)(de)方法是:回(hui)火(huo)前(qian)使(shi)焊(han)(han)件(jian)適當冷卻,讓焊(han)(han)縫和熱(re)影(ying)響(xiang)區的(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)基本分(fen)(fen)解(jie)為馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)組織。


  對于剛(gang)度(du)大的焊(han)(han)接(jie)構件,特(te)別是碳(tan)含量較高時(shi),需要進行準確的后熱(re)處理(li):焊(han)(han)接(jie)區(qu)空冷至100~150℃,立即在此溫(wen)(wen)度(du)保溫(wen)(wen)1~2h。其目的有兩個:一是讓奧氏(shi)體(ti)充分(fen)分(fen)解(jie)為(wei)馬氏(shi)體(ti),又(you)不(bu)至于立即過分(fen)脆化;二是使焊(han)(han)縫中氫向外擴散,起(qi)到消氫作用。然后加熱(re)至回(hui)火(huo)溫(wen)(wen)度(du),適當保溫(wen)(wen),使馬氏(shi)體(ti)充分(fen)回(hui)火(huo),得到理(li)想的回(hui)火(huo)組織。


  回火溫度一般選在650~750℃,至少保溫1h后空冷。或者按每30mm厚的焊縫保溫1h,隨后空冷。有關焊后熱處理回火溫度對12Cr13(1Cr13)和20Cr13(2Cr13)鋼焊接熱影響區脆性的影響見表6-2。對于剛度小的焊接構件,焊后可冷至室溫后再進行回火熱處理。


  對(dui)于(yu)焊后需要機械加(jia)工的構(gou)件,為(wei)了得到最低(di)硬度(du),必須采用(yong)高溫退(tui)火,退(tui)火溫度(du)為(wei)830~880℃,保溫2h后隨爐冷至650℃,然后空冷。



三、調質熱(re)處理(li)


  高鉻馬(ma)氏體不(bu)銹鋼管一(yi)般在淬火(huo)+回(hui)火(huo)的調質(zhi)(zhi)狀(zhuang)態(tai)下(xia)進行焊(han)接(jie),焊(han)后經高溫回(hui)火(huo)處理(li),使焊(han)接(jie)接(jie)頭具有良好的力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)。如果鋼材(cai)在退火(huo)狀(zhuang)態(tai)下(xia)焊(han)接(jie),會出現不(bu)均勻的馬(ma)氏體組(zu)織,因此,整個焊(han)接(jie)構(gou)件焊(han)后還需進行調質(zhi)(zhi)處理(li),使焊(han)接(jie)接(jie)頭具有均勻的性(xing)(xing)能(neng)(neng)。






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