豫林燒結(jié)焊劑對不銹鋼焊接難的原因分析

時間：2023-10-09作者：鞏義市豫林焊材有限公司瀏覽：57

不銹鋼（Stainless Steel）是不銹耐酸鋼的簡稱，耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)或具有不銹性的鋼種稱為不銹鋼。

“不銹鋼”一詞不單純指一種不銹鋼，而是表示一百多種工業(yè)不銹鋼，每種不銹鋼都在其特定的應(yīng)用領(lǐng)域具有良好的性能。

它們都含有17～22%的鉻，較好的鋼種還含有鎳，添加鉬可進(jìn)一步改善大氣腐蝕性，特別是耐含氯化物大氣的腐蝕。

1：不銹鋼壓力容器

1、什么是不銹鋼和耐酸鋼？

答：不銹鋼是不銹耐酸鋼的簡稱，耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)或具有不銹性的鋼種稱為不銹鋼；而將耐化學(xué)腐蝕介質(zhì)（酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕）腐蝕的鋼種稱為耐酸鋼。

由于兩者在化學(xué)成分上的差異而使它們的耐蝕性不同，普通不銹鋼一般不耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕，而耐酸鋼則一般均具有不銹性。

2、 如何對不銹鋼進(jìn)行分類？

答：按組織狀態(tài)分為馬氏體鋼、鐵素體鋼、奧氏體鋼、奧氏體-鐵素體（雙相）不銹鋼及沉淀硬化不銹鋼等。

（1）馬氏體鋼：強(qiáng)度高，但塑性和可焊性較差。

馬氏體不銹鋼的常用牌號有1Cr13、3Cr13等，因含碳較高，故具有較高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，但耐蝕性稍差，用于力學(xué)性能要求較高、耐蝕性能要求一般的一些零件上，如彈簧、汽輪機(jī)葉片、水壓機(jī)閥等。

這類鋼是在淬火、回火處理后使用的，鍛造、沖壓后需退火。

（2）鐵素體鋼：含鉻15%～30%。其耐蝕性、韌性和可焊性隨含鉻量的增加而提高，耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能**其它種類不銹鋼，屬于這一類的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28等。

因其含鉻量高，耐腐蝕性能與抗氧化性能均比較好，但機(jī)械性能與工藝性能較差，多用于受力不大的耐酸結(jié)構(gòu)及作抗氧化鋼使用。

這類鋼能抵抗大氣、及鹽水溶液的腐蝕，并具有高溫抗氧化性能好、熱膨脹系數(shù)小等特點(diǎn)，用于及食品工廠設(shè)備，也可制作在高溫下工作的零件，如燃?xì)廨啓C(jī)零件等。

（3）奧氏體鋼：含鉻大于18%，還含有 8%左右的鎳及少量鉬、鈦、氮等元素。綜合性能好，可耐多種介質(zhì)腐蝕。

一般采用固溶處理，即將鋼加熱至1050～1150℃，然后水冷或風(fēng)冷，以獲得單相奧氏體組織。

（4）奧氏體-鐵素體（雙相）不銹鋼：兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)，并具有**塑性。奧氏體和鐵素體組織各約占一半的不銹鋼。

在含C較低的情況下，Cr含量在18%～28%，Ni含量在3%～10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti、N等合金元素。

該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點(diǎn)，與鐵素體相比，塑性、韌性較高，無室溫脆性，耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高，同時還保持有鐵素體不銹鋼的475℃脆性以及導(dǎo)熱系數(shù)高，具有**塑性等特點(diǎn)。

與奧氏體不銹鋼相比，強(qiáng)度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應(yīng)力腐蝕有明顯提高。雙相不銹鋼具有優(yōu)良的耐孔蝕性能，也是一種節(jié)鎳不銹鋼。

（5）沉淀硬化不銹鋼：基體為奧氏體或馬氏體組織，沉淀硬化不銹鋼的常用牌號有04Cr13Ni8Mo2Al等。其能通過沉淀硬化（又稱時效硬化）處理使其硬（強(qiáng)）化的不銹鋼。

按成分分為鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼和鉻錳氮不銹鋼等。

（1）鉻不銹鋼具有一定的耐蝕（氧化性酸、**酸、氣蝕）、耐熱和耐磨特性，一般作為電站、化工、石油等設(shè)備材料。但其焊接性較差，應(yīng)注意焊接工藝、熱處理條件等。

（2）鉻鎳不銹鋼在焊接時，受復(fù)加熱析出碳化物，會降低耐腐蝕性和力學(xué)性能。

（3）鉻-錳不銹鋼的強(qiáng)度、延展性、韌性、成形性、焊接性、耐磨損和耐腐蝕性能良好。

1、為什么焊接不銹鋼有一定的工藝難度？

答：（1）不銹鋼材料熱敏感性較強(qiáng)，在 450～850℃溫區(qū)內(nèi)停留時間稍長，焊縫及熱影響區(qū)耐腐蝕性能會嚴(yán)重下降；

（2）容易發(fā)生熱裂紋；

（3）保護(hù)不良，高溫氧化嚴(yán)重；

（4）線膨脹系數(shù)大，易產(chǎn)生較大的焊接變形。

2、焊接奧氏體不銹鋼可采取哪些有效的工藝措施？

答：（1）依據(jù)母材的化學(xué)成分，嚴(yán)格選擇焊接材料；

（2）小電流快速焊接，小線能量減少熱輸入；

（3）細(xì)直徑焊絲、焊條，不擺動，多層多道焊；

（4）焊縫及熱影響區(qū)強(qiáng)制冷卻，減少450～850℃停留時間；

（5）TIG焊縫背面氬氣保護(hù)；

（6）與腐蝕介質(zhì)接觸的焊縫最后焊接；

（7）焊縫及熱影響區(qū)鈍化處理。

3、為什么奧氏體不銹鋼和碳鋼、低合金鋼焊接（異種鋼焊接）要選用25—13系列的焊絲及焊條？

答：焊接奧氏體不銹鋼和碳鋼、低合金鋼相連的異種鋼焊接接頭，焊縫熔敷金屬必須采用25—13系列的焊絲（309、309L）及焊條（奧312、奧307等）。

如采用其它不銹鋼焊材，在碳鋼、低合金鋼一側(cè)熔合線上會產(chǎn)生馬氏體組織，出現(xiàn)冷裂紋。

4、為什么實(shí)心不銹鋼焊絲要用98%Ar+2%O2的保護(hù)氣體？

答：實(shí)心不銹鋼焊絲MIG焊接時，如果采用純氬氣體保護(hù)，熔池表面張力大，焊縫成型不良，呈“駝背”焊縫形狀。加入1～2%的氧氣，可降低熔池表面張力，焊縫成型平整美觀。

5、為什么實(shí)心不銹鋼焊絲MIG焊縫表面會發(fā)黑？如何解決此問題？

答：實(shí)心不銹鋼焊絲MIG焊接速度較快（30～60cm/min），保護(hù)氣體噴嘴已運(yùn)行至熔池區(qū)時，焊縫還在紅熱高溫狀態(tài)，易被空氣氧化，表面即生成氧化物，焊縫發(fā)黑。用酸洗鈍化方法能夠去除黑皮，恢復(fù)不銹鋼原始表面顏色。

6、為什么實(shí)心不銹鋼焊絲要用帶脈沖的電源才能實(shí)現(xiàn)射流過渡，無飛濺焊接？

答：實(shí)心不銹鋼焊絲MIG焊接時，φ1.2焊絲，當(dāng)電流I≥260～280A，才能實(shí)現(xiàn)射流過渡；小于此值熔滴為短路過渡，飛濺較大，一般不推薦用。

只有使用帶脈沖的MIG電源，才能實(shí)現(xiàn)從小規(guī)范到大規(guī)范的脈沖射滴過渡（根據(jù)絲徑選擇較小值或******值），無飛濺焊接。

7、為什么藥芯不銹鋼焊絲用CO2氣體保護(hù),不用帶脈沖的電源？

答：目前常用的藥芯不銹鋼焊絲（如308、309等），焊絲內(nèi)的焊藥配方是按CO2氣體保護(hù)下產(chǎn)生焊接化學(xué)冶金反應(yīng)而研制的，所以一般情況下不用帶脈沖的弧焊電源（帶脈沖的電源基本都需要采用混合氣），如果想要提前進(jìn)入射滴過渡也可以采用脈沖電源或常規(guī)氣保焊機(jī)型配以混合氣體焊接。


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