不锈钢焊接技巧与工艺要点

2023-06-23 理论教育版权反馈

【摘要】：（一）奥氏体不锈钢的焊接工艺要点1）几乎所有的熔焊方法都适用于奥氏体不锈钢的焊接。对于纯奥氏体与超级奥氏体不锈钢，由于热裂纹敏感性较大，应严格控制热输入，防止焊缝晶粒严重长大与焊接热裂纹的发生。（三）铁素体不锈钢的焊接工艺要点常用焊接方法都可以适用于普通铁素体不锈钢的焊接，当使用同材质焊接材料时，需采取下列措施：1）预热：一般在100～150℃左右，当含铬量提高时，预热温度也相应提高。

（一）奥氏体不锈钢的焊接工艺要点

1）几乎所有的熔焊方法都适用于奥氏体不锈钢的焊接。但对于组织性能不同的奥氏体不锈钢，应根据具体的焊接性与接头使用性能的要求，合理选择最佳的焊接方法，其中焊条电弧焊钨极氩弧焊、熔化极惰性气体保护焊、埋弧焊是较为经济的焊接方法。焊条电弧焊适用于各种位置和各种板厚，埋弧焊适用于中厚板的平焊，氩弧焊适合于薄板与薄壁管件的焊接。熔化极富氩气体保护焊是高效优质的焊接方法。

2）奥氏体不锈钢一般不需要焊前预热和后热，也不需要焊后热处理。但为了防止焊接裂纹的发生和热影响区的晶粒长大及碳化物析出，保证焊接接头的塑韧性与耐蚀性，应控制较低的层间温度。对于纯奥氏体与超级奥氏体不锈钢，由于热裂纹敏感性较大，应严格控制热输入，防止焊缝晶粒严重长大与焊接热裂纹的发生。

3）一般不采用大热输入量进行焊接。焊条电弧焊时，宜采用小直径焊条快速多道焊，控制层间温度和减少热变形，对于要求高的焊缝，甚至采用浇冷水方法以加速冷却。对于纯奥氏体与超级奥氏体不锈钢，由于热裂纹敏感性较大，更应严格控制焊接热输入，防止焊缝晶粒长大与焊接热裂纹的发生。

4）过大的拘束应力也可能导致焊接热裂纹，因此焊前装配要减少拘束应力。在高应力环境下焊接出现热裂纹时，返修除了需采取控制熔池过热的措施外，还可以用榔头捶击焊接区域及层间以松弛焊接应力，防止再次出现热裂纹。

（二）马氏体不锈钢的焊接工艺要点

对于Cr13型马氏体钢，当采用同材质焊条进行焊接时，为了降低冷裂纹敏感性，确保焊接接头塑韧性，应选用低氢焊条并同时采取下列措施：

1）预热：预热温度随钢材含碳量的增加而提高，一般在100～300℃范围内。

2）后热：对于含碳量较高或拘束度大的焊接接头，焊后采取后热措施，以防止焊接氢致裂纹

3）焊后热处理：为改善焊接接头塑韧性和耐蚀性，焊后热处理温度一般为650～750℃，保温时间按1h／25mm计。

对于超级及低碳马氏体不锈钢，一般可不需采取预热措施，当拘束度大或焊缝中氢含量较高时，采取预热及后热措施，预热温度一般为100～150℃，焊后热处理温度为590～620℃。

对于含碳量较高的马氏体不锈钢，或在焊前预热、焊后热处理难以实施，以及接头拘束度较大的情况下，工程中也用奥氏体型焊接材料，以提高焊接接头的塑性、韧性，防止产生裂纹。但此时焊缝金属为奥氏体组织或以奥氏体为主的组织时，与母材强度相比实为低强匹配，而且焊缝金属与母材在化学成分、金相组织、热物理性能、力学性能方面差别很大，且焊接残余应力不可避免，容易引发应力腐蚀破坏或高温蠕变破坏。

（三）铁素体不锈钢的焊接工艺要点

常用焊接方法都可以适用于普通铁素体不锈钢的焊接，当使用同材质焊接材料时，需采取下列措施：

1）预热：一般在100～150℃左右，当含铬量提高时，预热温度也相应提高。

2）采用较小的热输入，焊接时焊枪（焊炬）不摆动，不连续焊接，控制层间温度在150℃以上，但不能过高。

3）焊后热处理温度为750～850℃，并应快速冷却，防止产生σ相和475℃脆化。

当采用奥氏体型焊材焊接时，可以免除预热及焊后热处理，有利于提高焊接接头的塑韧性但对于不含稳定化元素的铁素体不锈钢来讲，热影响区的敏化难以消除。采用铬含量基本与母材相当的奥氏体＋铁素体双相钢焊接材料，焊接接头不仅具有较高的强度及塑韧性，焊缝金属还具有较高的耐腐蚀性能。

不锈钢焊接技巧与工艺要点

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