022Cr12鐵素(su)體不銹鋼(gang)是20世紀80年代開發的新鋼號,它的耐大氣腐蝕及耐磨性都很優良,強度與塑韌性可與常用耐候鋼媲美,是一種經濟型不銹鋼。如果鋼材或焊材的化學成分與組織控制不嚴,或者焊接輸入較大,將容易造成焊接熱影響區的晶粒嚴重長大,從而使焊接熱影響區塑韌性及耐蝕性下降。為此,從焊接性上綜合考慮,要嚴格控制碳含量的下限,適當提高鎳含量;選用較小的焊接熱輸入,就能使焊接熱影區晶粒細化,就能保證焊接熱影響區在0℃、常溫和-40℃都具有良好的塑韌性能。經過多次焊接工藝試驗,選用熔化極混合氣體(保護氣體:97%Ar+3%O2)保護焊進行焊接,焊縫沒有出現裂紋,焊縫表面成形美觀,完全滿足產品需求。
這(zhe)種鋼的(de)焊接構(gou)件在歐洲、南美等國(guo)(guo)已(yi)經大量在鐵路貨車(che)上應用,同樣這(zhe)種鋼的(de)焊接構(gou)件在我國(guo)(guo)大秦鐵路運煤敞(chang)車(che)上已(yi)批(pi)量使用,有(you)很廣闊的(de)使用前途。
為了提高焊接(jie)熱影響區的(de)綜合力(li)學(xue)性(xing)能,特別(bie)是塑、韌(ren)性(xing),在(zai)(zai)(zai)022Cr12型鐵素(su)體不銹鋼(gang)的(de)基礎上,通過進一步降低(di)C、Cr含(han)量、提高Ni含(han)量、添加(jia)少(shao)量Cu,開發出了Cr11型超(chao)級(ji)馬(ma)(ma)氏體不銹鋼(gang),其(qi)化學(xue)成分和焊縫力(li)學(xue)性(xing)能見表4-58和4-59。這(zhe)類鋼(gang)無論在(zai)(zai)(zai)母材還(huan)是在(zai)(zai)(zai)焊接(jie)熱影區的(de)組織全部(bu)為超(chao)低(di)碳(tan)軟馬(ma)(ma)氏體,它(ta)具有較(jiao)高的(de)強(qiang)度和韌(ren)性(xing),同時還(huan)具有良好的(de)耐蝕性(xing)。
焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)工(gong)藝(yi)(yi)對焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能具有重要影響,為(wei)了(le)保證焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)綜合性(xing)能,特(te)別(bie)是低溫沖擊性(xing)能,提(ti)高(gao)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)效率,國內外普遍采用熔化(hua)極氣(qi)體(ti)保護(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han),但對于像(xiang)車輛這樣承受動載的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)結構,接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)勞強度(du)非常關鍵。為(wei)了(le)提(ti)高(gao)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)勞強度(du),Lars-Erik Stridh 試驗研究了(le)Cr11型(xing)超級馬(ma)氏體(ti)不銹鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)激光(guang)(guang)-電(dian)弧(hu)復合熱源(yuan)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)工(gong)藝(yi)(yi)。試驗結果表明,激光(guang)(guang)-電(dian)弧(hu)復合熱源(yuan)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)工(gong)藝(yi)(yi)與MIG/MAG比較,焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)速度(du)由12~15mm/s提(ti)高(gao)到55~60mm/s,焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)熱輸(shu)入可以(yi)控制在0.25kJ/mm,焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)變形(xing)非常小,激光(guang)(guang)-電(dian)弧(hu)復合熱源(yuan)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)工(gong)藝(yi)(yi)使(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)金屬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)余高(gao)有效控制,焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)到母(mu)材(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)過渡非常平滑(hua),如圖4-23所示。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲(pi)勞壽命與MIG/MAG焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)相比提(ti)高(gao)100%。目(mu)前已(yi)經(jing)開(kai)始將(jiang)激光(guang)(guang)-電(dian)弧(hu)復合熱源(yuan)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)工(gong)藝(yi)(yi)應用于貨運(yun)汽車、鐵路車輛底架的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)和油氣(qi)輸(shu)送管網上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)。