奧氏不銹鋼焊接

1、主講人：張宇主講人：張宇 焊工技術(shù)培訓(xùn)教程焊工技術(shù)培訓(xùn)教程一、概述一、概述 鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于12%的鋼，在空氣、水、蒸氣中能不受腐蝕和生銹的鋼稱為不銹鋼不銹鋼；在酸及其它化學(xué)侵蝕介質(zhì)中能耐腐蝕的鋼稱為不銹耐酸鋼不銹耐酸鋼。 一般說的不銹鋼包括不銹鋼和不銹耐酸鋼兩種。不銹鋼不銹鋼不銹鋼不銹鋼不銹耐酸鋼不銹耐酸鋼二、奧氏體不銹鋼的焊接性二、奧氏體不銹鋼的焊接性1、不銹鋼的分類及性能不銹鋼的分類及性能 (1)不銹鋼的分類 不銹鋼有兩種分類法。 一種是按一種是按合金元素的特點(diǎn)合金元素的特點(diǎn)為，劃分為為，劃分為鉻不銹鋼鉻不銹鋼（以鉻作為主要合金（以鉻作為主要合金元素）和元素）和鉻鎳不銹鋼鉻鎳不銹鋼（以鉻

2、和鎳作為主要合金元素）。（以鉻和鎳作為主要合金元素）。 一種是按一種是按正火狀態(tài)下鋼的組織狀態(tài)正火狀態(tài)下鋼的組織狀態(tài)，劃分為，劃分為馬氏不銹鋼馬氏不銹鋼、鐵素體不鐵素體不銹鋼銹鋼和和奧氏體鐵素體型不銹鋼奧氏體鐵素體型不銹鋼等。等。1）馬氏體不銹鋼 這類鋼的鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高（13%17%），碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也較高（0.11.1%）。屬于些類鋼的有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13等，其中以2Cr13應(yīng)用最廣。此類鋼具有淬硬性。在溫度不超過30時，在弱腐蝕介質(zhì)中有良好的耐腐蝕性；對淡水、海水、蒸汽、空氣亦有足夠的耐腐蝕性；在熱處理（如調(diào)質(zhì)）后有很好的力學(xué)性能。此類鋼多用制造力學(xué)性能要求較高、

3、耐腐蝕性要求相對較低的零件，例如汽輪機(jī)葉片、醫(yī)療器械等。2)鐵素體不銹鋼 這類鋼的鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高（13%30%），碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低（低于0.15%）。些類鋼的耐酸能力強(qiáng)，有很好的抗氧化能力，強(qiáng)度低，塑性好，主要用于制作化工設(shè)備中的容器、管道等，廣泛用于硝酸、氮肥工業(yè)中。屬于此類鋼的有00Cr12、1Cr17、1Cr17Mo、00Cr27Mo、00Cr30Mo2等，常用1Cr17。3）奧氏體不銹鋼 奧氏體不銹鋼是目前工業(yè)上應(yīng)用最廣的不銹鋼。它以鉻、鎳為主要合金元素。它有更優(yōu)良的耐腐蝕性；強(qiáng)度較低，而塑性、韌性極好；焊接性能良好。主要用作化工容器、設(shè)備和零件等。奧氏體不銹鋼化學(xué)成分類型有Cr18%

4、-Ni9%（通常稱18-8不銹鋼），Cr18%-Ni12%、Cr23%-Ni13%、Cr25%-Ni20%等幾種。屬于奧氏體不銹鋼有0Cr18Ni9、00Cr19Ni10、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni10Ti、0Cr18Ni11Nb、1Cr18Ni12、0Cr18Ni12Mo2Ti、0Cr23Ni13、0Cr25Ni20等。常用有1Cr18Ni9Ti，Cr25Ni20等。（2 2）不銹鋼的性能）不銹鋼的性能1）不銹鋼的物理性能 與焊接有關(guān)的物理性能主要有：不銹鋼的熱導(dǎo)率低于碳鋼，尤其是奧氏體不銹鋼的熱導(dǎo)率，約為碳鋼的1/3。不銹鋼的電阻率高，尤其是奧氏體不銹鋼的電阻率

5、，約為碳鋼的5倍。奧氏體不銹鋼的線膨脹系數(shù)比碳鋼約大50%，馬氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的線膨脹系數(shù)大體上與碳鋼相等。奧氏體不銹鋼的密度大于碳鋼，馬氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的密度稍小于碳鋼。奧氏體不銹鋼沒有磁性，馬氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼有磁性。2）不銹鋼的力學(xué)性能 幾種常用的典型的不銹鋼力學(xué)性能見如下表表1 1。表中并列入低碳鋼和16Mn鋼的力學(xué)性能進(jìn)行比較。3）不銹鋼的耐腐蝕性能 金屬受蝕介質(zhì)的化學(xué)及電化學(xué)作用而損壞的現(xiàn)象稱為腐蝕。不銹鋼的腐蝕形式有均勻腐蝕（整體腐蝕）、晶間腐蝕、點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕等。均勻腐蝕均勻腐蝕 接觸腐蝕介質(zhì)的金屬表面全部產(chǎn)生腐蝕的現(xiàn)象，稱均勻腐蝕，也稱整體腐

6、蝕。它是一種表面腐蝕。不銹鋼具有良好的耐腐蝕性能，它的均勻腐蝕量并不大。晶間腐蝕晶間腐蝕 在腐蝕介質(zhì)作用下，起源于金屬表面的晶界，沿晶粒邊界深入金屬內(nèi)部，產(chǎn)生在晶粒之間的一種腐蝕，稱晶間腐蝕。晶間腐蝕導(dǎo)致晶粒間的結(jié)合力喪失，強(qiáng)度幾乎完全消失，受到應(yīng)力作用時，即會沿晶界斷裂，是不銹鋼最危險的一種破壞形式。產(chǎn)生晶間腐蝕的機(jī)理 是它晶粒邊界的鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至12%以下，即在晶間形成鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于12%的貧鉻區(qū)，因此晶間在腐蝕介質(zhì)作用下發(fā)生腐蝕。產(chǎn)生晶間貧鉻的原因是奧氏體不銹鋼加熱到450850溫度范圍時，晶粒中過飽和固溶的碳（碳在奧氏體中的溶解度約為0.02%0.03%）向晶粒邊界擴(kuò)散比鉻的擴(kuò)散快

7、，擴(kuò)散到晶界的碳與晶界的鉻化合，形成Cr23C6，使晶界鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大大減小，變成鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于12%的貧鉻區(qū)。加熱溫度小于450時，不會產(chǎn)生晶間腐蝕，因為溫度低，不會形成Cr23C6化合物；加熱溫度大于850時，也不會產(chǎn)生晶間腐蝕，因為溫度大于850時，晶粒內(nèi)鉻的擴(kuò)散速度增強(qiáng)，有足夠的鉻擴(kuò)散到晶界與碳化合，晶界不會形成貧鉻。所以加熱的溫度450850是晶間腐蝕的“危險溫度區(qū)”，或稱“敏化溫度區(qū)”，其中以650為最危險。防止晶間腐蝕的主要措施a)a)采用超低碳不銹鋼采用超低碳不銹鋼 奧氏體不銹鋼根據(jù)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同分成三個等級： 一般級一般級(C0.14%)、低碳級低碳級( (C0.06%)

8、和超低碳級超低碳級(C0.03%)。 室溫時，奧氏體能溶解最大的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02%0.03%0.02%0.03%，因此超低碳奧氏體不銹鋼原則上就不會產(chǎn)生晶間腐蝕。奧氏體不銹鋼奧氏體不銹鋼分成三個等級分成三個等級（根據(jù)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）一般級一般級( (C C 0.14%)0.14%)低碳級低碳級(C(C 0.06%)0.06%)超低碳級超低碳級(C(C 0.03%)0.03%)b)b)采用雙相組織采用雙相組織 調(diào)整鋼的化學(xué)成分，形成奧氏體和少量鐵素體的雙相組織，使碳化鉻（Cr23C6）首先在奧氏體與鐵素體的雙相界面上和高溫鐵素體相內(nèi)析出，可使奧氏體晶界上析出的碳化鉻數(shù)量減少、分布不連續(xù)，降低

9、晶間腐蝕傾向。鋼中的合金元素是形成雙相組織的主要因素。奧氏體化元素有Ni、C、Mn、N、Cu等；鐵素體化元素有Cr、Nb、Ti、Mo、V、W、Si等。不銹鋼中鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與鎳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比大于1.8時，就會出鐵素體組織。c) c)添加穩(wěn)定劑添加穩(wěn)定劑 在鋼中加入Ti、Nb等與C的結(jié)合能力比Cr更強(qiáng)的無素，與C結(jié)合成穩(wěn)定的碳化物TiC、NbC而不在晶界形成Cr23C6。d)d)進(jìn)行固溶處理進(jìn)行固溶處理 將奧氏體不銹鋼加熱到10501100，使碳化物（碳）溶入奧氏體中，然后急速冷卻，使碳化物來不及析出，形成穩(wěn)定的單相奧氏體組織。這種方法缺點(diǎn)：一是大型和形狀復(fù)雜結(jié)構(gòu)固溶處理有一定困難；二是固溶處理后

10、的結(jié)構(gòu)如在“危險溫度區(qū)”工作，仍會形成晶間貧鉻，在腐蝕介質(zhì)作用下產(chǎn)生晶間腐蝕。e)e)進(jìn)行均勻化處理進(jìn)行均勻化處理 將奧氏體不銹鋼加熱到850900，保溫2h，使奧氏體晶粒內(nèi)部的鉻也擴(kuò)散到晶粒邊界，使晶界的鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)恢復(fù)到大于12%，從而消除晶間貧鉻。不銹鋼這種熱處理叫均勻化處理。對于含Ti 、Nb穩(wěn)定劑型的18-8型奧氏體不銹鋼，在固溶處理之后再加熱到850900，保溫24h，稱為穩(wěn)定化處理。在固溶處理時晶界碳化鉻被溶解，大部分鈦和鈮的碳化物也被溶解了；在穩(wěn)定化處理時，可使固溶的鈦和鈮與碳結(jié)合成碳化鈦和碳化鈮（穩(wěn)定碳化物），以免在隨后的使用中碳與鉻結(jié)合成碳化鉻而降低耐腐蝕性能。對于1Cr1

11、8Ni9Ti鋼，生產(chǎn)中采用的工藝是860880，保溫6h，于空氣中冷卻。點(diǎn)腐蝕點(diǎn)腐蝕 也叫點(diǎn)蝕。它是指在不銹鋼表面產(chǎn)生的尺寸約小于0.1mm的穿孔性或蝕坑性的宏觀腐蝕。點(diǎn)蝕的形成主要是由于不銹鋼表面鈍化膜局部破壞引起的?？p隙腐蝕縫隙腐蝕 這是金屬構(gòu)件縫隙處發(fā)生的斑點(diǎn)狀或潰瘍形宏觀蝕坑，常發(fā)生在墊圈、螺釘連接、鉚接、焊接搭接接頭等接縫處。應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕 這是指在靜拉伸應(yīng)力和電化學(xué)腐蝕介質(zhì)共同作用下，因陽極溶解過程引起的腐蝕斷裂。奧氏體不銹鋼制設(shè)備經(jīng)常由冷卻水、蒸汽、空氣中的積水引起應(yīng)力腐蝕斷裂。溫度50以上，結(jié)構(gòu)中縫隙以及流動性不良等引起介質(zhì)濃縮的部位均易發(fā)生應(yīng)力腐蝕斷裂。應(yīng)力腐蝕在拉應(yīng)力作用

12、下才能產(chǎn)生，在壓應(yīng)力下不會產(chǎn)生。引起應(yīng)力腐蝕的應(yīng)力有加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和構(gòu)件工作應(yīng)力，其中最主要的是焊接殘余應(yīng)力。削除殘余應(yīng)力是防止應(yīng)力腐蝕最有效措施之一。 統(tǒng)計資料表明，20世紀(jì)50年代以前，晶間腐蝕破壞是鉻鎳奧氏體不銹鋼焊接工程中的主要問題。50世紀(jì)60年代以來，不銹鋼設(shè)備應(yīng)力腐蝕斷裂事故不斷發(fā)生，已成為重要的工程問題。在腐蝕破壞事故中，鉻鎳奧氏體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕點(diǎn)濕態(tài)腐蝕事例的50%，點(diǎn)蝕（孔隙）和縫隙腐蝕合占20%，晶間腐蝕、均勻腐蝕和腐蝕疲勞（腐蝕介質(zhì)和疲勞應(yīng)力引起的腐蝕）三種均只各占約10%左右。 不言而喻，不銹鋼性能主要是耐腐蝕性不銹鋼性能主要是耐腐蝕性。2 2、奧氏體不銹鋼的焊

13、接性奧氏體不銹鋼的焊接性 奧氏體不銹鋼塑性和韌性很好，具有良好的焊接性，焊奧氏體不銹鋼塑性和韌性很好，具有良好的焊接性，焊接時一般不需要采取特殊的焊接工藝措施。如果焊接材料選接時一般不需要采取特殊的焊接工藝措施。如果焊接材料選用不當(dāng)或焊接工藝不合理時，會產(chǎn)生降低焊接接頭抗晶間腐用不當(dāng)或焊接工藝不合理時，會產(chǎn)生降低焊接接頭抗晶間腐蝕能力和熱裂紋等問題。蝕能力和熱裂紋等問題。奧氏體不銹奧氏體不銹鋼的焊接性鋼的焊接性（1 1）焊接）焊接接頭的抗腐接頭的抗腐蝕性蝕性1 1）晶間腐蝕）晶間腐蝕焊縫的晶焊縫的晶間腐蝕間腐蝕熱影響區(qū)熱影響區(qū)的敏化溫度的敏化溫度區(qū)的晶間腐區(qū)的晶間腐蝕蝕熔合線和熔合線和過熱區(qū)的

14、過熱區(qū)的“刀蝕刀蝕”2 2）應(yīng)力腐蝕）應(yīng)力腐蝕（2 2）熱裂紋）熱裂紋（3 3）焊接接）焊接接頭的脆化頭的脆化1 1）475475脆脆化化2 2） 相脆化相脆化3 3）熔合線脆）熔合線脆斷斷（1）焊接接頭的抗腐蝕性 奧氏體不銹鋼焊接容易造成降低焊接接頭抗晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕能力。1 1）晶間腐蝕）晶間腐蝕 焊接時，奧氏體不銹鋼母材類型和所用的焊接材料與工藝不同，可能產(chǎn)生焊縫的晶間腐蝕、熔合區(qū)和過熱區(qū)的“刀蝕”和熱影響區(qū)中的敏化溫度區(qū)的晶間腐蝕。焊縫的晶間腐蝕焊縫的晶間腐蝕 多層多道焊接時，前面已焊焊縫處于敏化溫度區(qū)時，會產(chǎn)生晶間貧鉻；使用時接觸腐蝕介質(zhì)，就會發(fā)生晶間腐蝕。防止焊縫晶間腐蝕，可選用

15、含鈦或鈮穩(wěn)定劑的奧氏體不銹鋼焊接材料，也可選用超低碳焊接材料。不可以選用焊縫有少量鐵素體組織的焊接材料和熔合比。 熱影響區(qū)的敏化溫度區(qū)的晶間腐蝕熱影響區(qū)的敏化溫度區(qū)的晶間腐蝕 由于焊接熱循環(huán)的加熱速度和冷卻速度都非?？?，因此焊接熱影響區(qū)的敏化溫度區(qū)略高于熱處理敏化溫度區(qū)，在6001000范圍。防止熱影響區(qū)晶間腐蝕的措施：選用含鈦或鈮的奧氏體不銹鋼母材，或選用超低碳的奧氏體不銹鋼母材；在焊接工藝上選用小線能量焊接、快速冷卻的焊接工藝等，以減小在敏化溫度區(qū)范圍的停留時間，減少晶界Cr23C6的產(chǎn)生。 熔合線和過熱區(qū)的熔合線和過熱區(qū)的“刀蝕刀蝕” 含鈦或鈮的奧氏體不銹鋼焊接熱影響區(qū)緊鄰熔合線的過熱區(qū)

16、。溫度超過1200，TiC或NbC全部溶解于奧氏體中，冷卻時部分固溶的碳原子擴(kuò)散并偏聚在奧氏體晶界上。在隨后的多層焊時處于6001000的敏化區(qū)，晶界上碳原子濃度增大，與鉻結(jié)合成Cr23C6，造成晶間貧鉻。使用時，在一定的腐蝕介質(zhì)作用下，將從表面開始產(chǎn)生晶間腐蝕，直至形成刀狀腐蝕的破壞，簡稱“刀蝕”。防止“刀蝕”的措施：選用超低碳奧氏體不銹鋼母材（超低碳奧氏體不銹鋼焊接接頭不會產(chǎn)生刀蝕），在焊接順序上安排接觸腐蝕介質(zhì)表面上的焊縫最后焊。 2 2）應(yīng)力腐蝕）應(yīng)力腐蝕 根據(jù)不銹鋼設(shè)備和制作的應(yīng)力腐蝕斷裂事例和試驗研究，可以認(rèn)為：在一定靜拉伸應(yīng)力和在一定溫度條件下的特定電化學(xué)介質(zhì)共同作用下，現(xiàn)有的不

17、銹鋼均有產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的可能。應(yīng)力腐蝕最大特點(diǎn)之一是腐蝕介質(zhì)與材料的組合上有選擇性。容易引起奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕主要是鹽酸和氯化物含有氯離子的介質(zhì)，還有硫酸、硝酸、氫氧化物（堿）等介質(zhì)。應(yīng)力主要是焊接殘余應(yīng)力。因此，防止應(yīng)力腐蝕主要是消除焊接殘余應(yīng)力的焊后熱處理；以及焊接工藝上采取措施減小殘余應(yīng)力。例如：避免十字交叉焊縫，Y形坡口改為X形坡口；適當(dāng)減小坡口角度；采用短焊道焊；采用小線能量；適當(dāng)?shù)暮负箦N擊等。（2）熱裂紋 奧氏體不銹鋼焊接時比較容易產(chǎn)生熱裂紋。奧氏奧氏體不銹鋼焊接時比較容易產(chǎn)生熱裂紋。奧氏體不銹鋼焊接時產(chǎn)生熱裂紋的原因：體不銹鋼焊接時產(chǎn)生熱裂紋的原因：一是單相奧氏體焊縫易形成方向性

18、強(qiáng)的柱狀晶組織，硫、磷、鎳、碳等元素形成的低熔點(diǎn)共晶雜質(zhì)偏析比較嚴(yán)重，形成晶間液態(tài)夾層；不銹鋼的液相線與固相線距離較大，結(jié)晶時間較長，也使低熔點(diǎn)雜質(zhì)偏析比較嚴(yán)重；二是不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)小、線膨脹系數(shù)大，導(dǎo)致焊接應(yīng)力比較大（一般是焊縫和熱影響區(qū)受拉應(yīng)力）。 防止熱裂紋的措施：防止熱裂紋的措施：嚴(yán)格限制焊縫中硫、磷等雜質(zhì)元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以減少低熔點(diǎn)共晶雜質(zhì)。選用雙相組織的焊條，使焊縫形成奧氏體和少量鐵素體的雙相組織，以細(xì)化晶粒，打亂柱狀晶方向，減小偏析嚴(yán)重程度。鐵素體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在3%8%（5%左右）。過多的鐵素體會使焊縫變脆。對于鎳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于15%的奧氏體不銹鋼不能采用奧氏體和鐵素體雙相組織來

19、防止熱裂紋。因為鐵素體在高溫（650）下長期使用，會析出相，使焊縫脆化。可采用奧氏體和碳化物的雙相組織焊縫，亦有較高的抗熱裂能力。選用堿性焊條和焊劑，以降低焊縫中的雜質(zhì)含量，改善偏析程度?？刂坪附与娏骱碗娀‰妷捍笮?，適當(dāng)提高焊縫形狀系數(shù)；采用多層多道焊，避免中心線偏析，可防止中心線裂紋。采用小線能量，小電流快速不擺動焊，可減小焊接應(yīng)力。填滿弧坑，可防止弧坑裂紋。（3）焊接接頭的脆化 奧氏體不銹鋼的焊縫在高加熱一段時間后，常會出現(xiàn)沖擊韌度下降的現(xiàn)象，稱為脆化脆化。1 1）475475脆化脆化 含有較多鐵素體相（超過15%20%）的雙相焊縫組織，經(jīng)過350500加熱后，塑性和韌性會顯著下降，由于4

20、75時脆化速度最快，故稱475脆化。鐵素體相越多，這種脆化越嚴(yán)重。因此，在保證焊縫金屬抗裂性能和抗腐蝕性能的前提下，應(yīng)將鐵素體控制在較低在水平，約5%左右。已產(chǎn)生475脆化的焊縫，可經(jīng)900淬火消除。2 2） 相脆化相脆化 奧氏體不銹鋼焊接接頭在375875溫度范圍內(nèi)長期使用，會產(chǎn)生一種FeCr金屬間化合物，稱為相。相硬而脆（HRC68）。由于相析出的結(jié)果，使焊縫沖擊韌度急劇下降，這種現(xiàn)象稱為相脆化。相一般僅在雙相組織焊縫內(nèi)出現(xiàn)；當(dāng)使用溫度超過800850時，在單相奧氏體焊縫中也會析出相。通常認(rèn)為，相主要是由鐵素體演變而來，當(dāng)鐵素體含量超過5%時，相就很快形成。因此，高溫下使用的奧氏體不銹鋼，

21、為了防止出現(xiàn)相，必須限制鐵素體含量，控制在5%以內(nèi)，并嚴(yán)格控制Cr、Mo、Ti、Nb等元素的含量。為了消除已經(jīng)生成的相，恢復(fù)焊接接頭的韌性，可把焊接接頭加熱到10001050，然后快速冷卻。相在1Cr18Ni9Ti鋼的焊縫中一般不產(chǎn)生。 總之，防止475脆化和相脆化的主要措施是嚴(yán)格控制鐵素體含量小于5%范圍。3 3）熔合線脆斷）熔合線脆斷 奧氏體不銹鋼在高溫下長期使用，在沿熔合線外幾個晶粒的地方，會發(fā)生脆斷現(xiàn)象，稱為熔合線脆斷。在鋼中加入鉬能提高鋼材抗高溫脆斷的能力。三三、奧氏體不銹鋼的焊接、奧氏體不銹鋼的焊接1.1.奧氏體不銹鋼焊接工藝特點(diǎn)奧氏體不銹鋼焊接工藝特點(diǎn)（1 1）采用小線能量，小電

22、流快速焊）采用小線能量，小電流快速焊 焊條不應(yīng)做橫向擺動，焊道宜窄還宜寬，最好不超過焊條直徑的3倍。同樣直徑的焊條焊接電流值比低碳鋼焊條降低20%左右，一般取焊條直徑的2530倍。小線能量、小電流短弧快速焊，冷卻速度快，在敏化溫度區(qū)停留時間短，有利于防止晶間腐蝕；小線能量即熱輸入小，焊接應(yīng)力就小，有利于防止應(yīng)力腐蝕和熱裂紋；熱輸入小，焊接變形就小。此外，焊接電流小，可防止奧氏體不銹鋼焊條藥皮發(fā)紅和開裂，保證焊條藥皮的機(jī)械保護(hù)作用。（2 2）要快速冷卻）要快速冷卻 焊后可采取強(qiáng)制冷卻措施，以減小在敏化溫度區(qū)停留時間，防止晶間腐蝕。（3 3）不進(jìn)行預(yù)熱和后熱工藝）不進(jìn)行預(yù)熱和后熱工藝 奧氏體不銹鋼

23、焊接時，不能采取預(yù)熱和后熱工藝措施，防止降低焊后冷卻速度。多層多道焊時，各道間溫度應(yīng)低于60（以手可以摸為判斷標(biāo)準(zhǔn)）。（4 4）不銹鋼焊后熱處理）不銹鋼焊后熱處理 奧氏體不銹鋼制壓力容器焊接時，一般不進(jìn)行消除焊接殘余應(yīng)力的焊后熱處理。 在有應(yīng)力腐蝕破裂傾向時（如用188型不銹鋼制造的化工容器中存放氯化物溶液、高溫高壓水等時，在焊接殘余應(yīng)力作用下，會產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋導(dǎo)致破壞），需要進(jìn)行消除應(yīng)力退火，可在低于350或高于850進(jìn)行退火處理。也可用錘擊法來松弛焊接應(yīng)力。（5 5）采用適當(dāng)?shù)暮负筇幚恚┎捎眠m當(dāng)?shù)暮负筇幚?為增加奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性，焊后應(yīng)進(jìn)行表面處理。處理的方法有拋光和鈍化。1 1）

24、表面拋光）表面拋光 不銹鋼焊件表面如有刻痕、凹痕、粗糙點(diǎn)、污點(diǎn)，會加快腐蝕。表面越細(xì)越光滑，抗腐蝕性越好；因為細(xì)光的表面能產(chǎn)生一層致密而均勻的氧化膜，能保護(hù)內(nèi)部金屬不再受到氧化和腐蝕。2 2）表面鈍化處理）表面鈍化處理 鈍化處理是在不銹鋼表面人工形面人工形成一層氧化膜，起保護(hù)作用。鈍化處理的流程為： 表面清理和修補(bǔ)表面清理和修補(bǔ)酸洗酸洗水洗和中和水洗和中和鈍化鈍化水洗和吹干。水洗和吹干。表面清理表面清理和修補(bǔ)和修補(bǔ)酸洗酸洗水洗和中水洗和中和和鈍化鈍化水洗和吹水洗和吹干干表面清理和修補(bǔ) 把表面損傷的地方修補(bǔ)好，用手提砂輪磨光，把飛濺清除干凈，必須也磨光。酸洗 目的是去除經(jīng)熱加工和焊接熱影響區(qū)產(chǎn)生

25、的氧化皮，這層氧化皮不能抗氧化、耐腐蝕。酸洗常用的 酸液酸洗和酸膏酸洗兩種方法。 又有浸洗浸洗和刷洗刷洗兩種。a)a)酸洗配方酸洗配方 浸洗酸液配方：浸洗酸液配方：硝酸（密度1.42）20%，氫氟酸5%，其余為水。酸洗溫度為室溫。刷洗酸液配方：鹽酸50%，水50%。酸膏配方：鹽酸（密度1.19）20mL，水100mL，硝酸（密度1.42）30mL，膨潤土150g。b)b)酸洗的方洗酸洗的方洗 浸洗法用于較小的設(shè)備和部件。浸沒在酸液中2545min。取出后用清水沖凈。刷洗用于大設(shè)備。刷到呈白亮色為止，再用清水沖凈。酸膏酸洗也適用于大設(shè)備，將酸膏涂敷于焊件的焊縫及熱影響區(qū)表面上，停留幾分鐘，再用清

26、水沖凈。鈍化 鈍化液配方：鈍化液配方：硝酸5mL，重鉻酸鉀1g，水95mL。處理溫度為室溫。處理方法是將鈍化液在表面擦一遍，停留1h，然后用冷水中，用布仔細(xì)擦洗，最后用熱水沖洗干凈，并將其吹干。經(jīng)鈍化處理后的不銹鋼，外表呈銀白色，具有較高的耐腐蝕性。2.2.奧氏體不銹鋼焊接方法的選用奧氏體不銹鋼焊接方法的選用 總的來說，奧氏體不銹鋼具有優(yōu)良的焊接性。一般常用熔化焊方法都能焊奧氏體不銹鋼。但從經(jīng)濟(jì)、實(shí)用和技術(shù)性能方面考慮，最好采用焊條電弧焊、鎢極氬弧焊、埋弧自動焊、熔化極氬弧焊和等離子弧焊等。由于電渣焊熱過程特點(diǎn)，在高溫停留時間長，焊接速度慢，冷卻速度慢，線能量大，使接頭抗晶間腐蝕能力降低，并且

27、在熔合線附近易產(chǎn)生嚴(yán)重的刀狀腐蝕，因此極少應(yīng)用。CO2氣體保護(hù)焊具有氧化性。合金元素?zé)龘p嚴(yán)重，目前還沒有用來焊接奧氏體不銹鋼。（1 1）焊條電弧焊）焊條電弧焊焊條電弧焊焊條電弧焊是奧氏體不銹鋼奧氏體不銹鋼最常用的焊接方法。1 1）奧氏體不銹鋼焊條的選用）奧氏體不銹鋼焊條的選用 為了保證奧氏體不銹鋼的焊縫金屬具有與母材相同的耐腐蝕性能和其他性能，奧氏體不銹鋼焊條的選用，應(yīng)根據(jù)母材的化學(xué)成分，選用化學(xué)成分類型相同的奧氏體不銹鋼焊條，焊條含碳量不高于母材，鉻鎳含量不低于母材。 例如，要焊1Cr18Ni9Ti不銹鋼，母材化學(xué)成分類型為Cr18%、Ni9%（18-8型），且含Ti，含碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為0.

28、1%，不屬于超低碳；因此，應(yīng)選用化學(xué)成分類型相同的A132或A137。 常用奧氏體不銹鋼焊條選用示例見表表2 2。表表2 2： 奧氏體不銹鋼焊條的藥皮通常有鈦鈣型(A2)和低氫型(A7)兩種。對熱裂紋傾向較大的不銹鋼，如25-20型，多選用堿性藥皮焊條。一般18-8型不銹鋼，鈦鈣型焊條使用的較多，鈦鈣型焊條焊縫成型美觀，抗腐蝕性較好，電弧穩(wěn)定，飛濺少，脫渣容易。鈦鈣型可交直流兩用，但交流焊時熔深較淺，同時交流焊時比直流焊時藥皮容易發(fā)紅，交流電弧也沒有直流電弧穩(wěn)，所以盡可能用直流電源。2 2）焊接工藝參數(shù)的選擇）焊接工藝參數(shù)的選擇 奧氏體不銹鋼焊接，為了防止晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕，防止熱裂紋，減小焊接變形，采用小線能量，小電流短弧快速焊，采用多層多道焊，焊條不擺動的窄道焊。焊接電流比焊低碳鋼減小，可按表選擇。多層多道焊時，要控制道間溫度，要冷卻到60左右（手能摸了）再焊下一道。這些措施能減少接頭在敏化溫度停留時間，是防止晶間腐蝕的重要工藝措施，是奧氏體不銹鋼焊接的主要工藝特點(diǎn)，是焊接工藝操作中必須遵循的原則。（2 2）氬弧焊）氬