云南焊工培訓-馬氏體不銹鋼焊接工藝分析
一、焊前準備
1、清理雜質(zhì):清除坡口中的油污及吸附的水分,減少氫的來源。
2、烘干焊條:焊條電弧焊的焊條焊前要經(jīng)過350~400℃的高溫烘烤,以便徹底除去水分,減少擴散氫含量和降低冷裂紋敏感性。
3、正確選擇焊前預熱溫度:焊前預熱溫度應低于馬氏體開始轉(zhuǎn)變溫度,一般為150~400℃,最高不超過450℃。碳含量是確定預熱溫度的最主要因素,含碳量高,預熱溫度應相應高一些。影響選擇預熱溫度的其他因素還有材料厚度、填充金屬種類、焊接方法和拘束程度等。含碳量小于0.1%時,可不預熱,也可預熱至200℃;含碳量為0.1%~0.2%時,預熱200~260℃。在特別苛刻情況下可采用更高的預熱溫度,如預熱400~450℃。含碳量大于0.2%時,需要保持層間溫度。
4、接頭設計:焊接接頭設計應避免剛性過大,裝配焊接時避免強制裝配。
二、焊接工藝要點
1、根據(jù)實際正確選擇焊接方法和焊接材料:為了保證使用性能要求,焊接成分應與母材同質(zhì)。為了防止冷裂,也可采用奧氏體不銹鋼作為填充金屬,此時由于焊縫成分為奧氏體組織,焊縫強度不可能與母材匹配,而且奧氏體焊縫與母材相比,在物理、化學和冶金的性能上存在很大差異,所以在選用奧氏體焊接材料焊接馬氏體不銹鋼時,必須考慮母材稀釋的影響以及凝固過渡層的形成問題。
2、正確選擇工藝參數(shù):一般選用較大焊接線能量焊接,可能降低冷卻速度。
3、其他
①嚴格控制層間溫度,以防止在熔敷后續(xù)焊道前發(fā)生冷裂紋。
②保證全部焊透,如采用鎢極氬弧焊進行打底焊,可以避免產(chǎn)生根部裂紋。
③注意填滿弧坑,防止出現(xiàn)火口裂紋。
三、后熱及焊后熱處理
絕大多數(shù)馬氏體不銹鋼焊后不允許直接冷卻到室溫,以防止冷裂紋的產(chǎn)生。馬氏體不銹鋼焊接中斷或焊完之后,應立即施加后熱,以使奧氏體在不太低的溫度下全部轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體(有時還有貝氏體)。后熱的時機很重要,既不能等到冷卻至室溫,又不能在MS點以上進行。如果焊后能夠立即進行熱處理,則可以免去后熱。
馬氏體不銹鋼焊后熱處理的目的:①消除焊接殘余應力,去除接頭中的擴散氫,以防止延遲裂紋的產(chǎn)生;②對接頭進行回火處理以減小硬度,改善組織和力學性能。
焊后熱處理有兩種。一種是焊后進行調(diào)質(zhì)處理,這種處理是在焊后立即進行,不必再進行高溫回火。另一種是焊前已進行調(diào)質(zhì)處理(淬火+回火),因此焊后只進行高溫回火,而且回火的溫度應比調(diào)質(zhì)的回火溫度略低,使之不至于影響母材原有的組織狀態(tài)。如Cr12WMoV鋼的調(diào)質(zhì)回火溫度為740-780℃,焊后的高溫回火溫度應比它低20-40℃;鼗饻囟鹊倪x擇應適應構(gòu)件對接頭力學性能和耐蝕性的要求;鼗饻囟纫话氵x在650-750℃,至少保溫1h,空冷。回火溫度不應高于AC1點,防止再度奧氏體轉(zhuǎn)變。對高溫使用的焊接結(jié)構(gòu)常采用較高的回火溫度。高溫回火時析出較多的碳化物,對耐蝕性不利。對于主要用于耐蝕的結(jié)構(gòu),應進行較低溫度的消除應力退火。