熔化焊的各種方法均可用來焊接鉻系馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang),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(xi)馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang),因焊接(jie)性(xing)較差,采用與(yu)母材(cai)成分相(xiang)同的(de)焊材(cai)時,通(tong)常(chang)均應采取(qu)焊前預(yu)熱,焊后熱處理(li)。但(dan)當(dang)焊件的(de)拘(ju)束度大,且(qie)難以(yi)(yi)進行預(yu)熱和焊后熱處理(li)時,也可以(yi)(yi)采用奧氏體(ti)型焊接(jie)材(cai)料(見表6-3),以(yi)(yi)提高(gao)焊接(jie)接(jie)頭的(de)塑性(xing)和韌性(xing),防止裂紋的(de)發(fa)生。
但奧(ao)氏(shi)體或以奧(ao)氏(shi)體為主的焊(han)(han)縫(feng)金屬(shu)強度要低(di)于(yu)馬(ma)氏(shi)體母(mu)材,而且由(you)于(yu)焊(han)(han)縫(feng)金屬(shu)的化學成分和顯微組織(zhi)與母(mu)材差別(bie)(bie)較(jiao)大(da)(da),焊(han)(han)接(jie)(jie)殘余(yu)應(ying)(ying)力(li)(li)較(jiao)大(da)(da),對于(yu)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的使(shi)用性(xing)能會產生不利(li)影響,特(te)別(bie)(bie)是對接(jie)(jie)頭的疲(pi)勞(lao)蠕變性(xing)能和應(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕破裂不利(li)。因(yin)此,采用奧(ao)氏(shi)體焊(han)(han)材時,應(ying)(ying)根據使(shi)用條件(jian)嚴格選(xuan)擇,并要求進行工藝(yi)評定。有(you)時還可采用鎳基合金焊(han)(han)材,使(shi)焊(han)(han)縫(feng)的膨脹系數與母(mu)材接(jie)(jie)近,盡(jin)量降低(di)焊(han)(han)接(jie)(jie)殘余(yu)應(ying)(ying)力(li)(li)和高溫熱應(ying)(ying)力(li)(li)。
由于馬氏(shi)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(han)絲(si)(si)與(yu)(yu)埋弧焊(han)、體保護焊(han)(包括熔化極與(yu)(yu)非熔化極)焊(han)絲(si)(si)的熔敷金(jin)屬、化學成分與(yu)(yu)手工電弧焊(han)條僅在硅、銅、錳含量上有些區別(bie),其(qi)他基(ji)本(ben)一樣。
馬氏體不銹(xiu)鋼焊(han)后熱(re)(re)處(chu)理的(de)作用(yong)有兩(liang)點(dian):一是通過(guo)退火降低焊(han)縫金屬(shu)與熱(re)(re)影響區的(de)硬度(du),以改善韌性;二是降低焊(han)接殘余應(ying)力。通常對這(zhe)類鋼的(de)焊(han)后熱(re)(re)處(chu)理采(cai)用(yong)亞臨界(jie)退火及完全退火。完全退火適用(yong)于把多相組成的(de)熱(re)(re)影響區轉(zhuan)化(hua)為含鐵素體的(de)組織。完全退火需有適當的(de)過(guo)程控制(zhi),只有在要求(qiu)取得最(zui)為軟(ruan)化(hua)的(de)條件下才采(cai)用(yong),因為它有形成粗大碳化(hua)物(wu)的(de)副(fu)作用(yong)。
電(dian)阻點焊、閃光焊、電(dian)子束焊以及高頻(pin)電(dian)阻焊皆可用于(yu)馬氏體不銹鋼(gang)的焊接(jie),注意事項同(tong)上面電(dian)弧焊中所述相同(tong)。