常用的焊接工藝方法,如焊條電弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護焊、等離子弧焊、埋弧焊、電渣焊、電阻焊、閃光焊甚至電子束與激光焊接都可用于馬氏體不銹鋼的焊接。相應(yīng)的焊接材料也主要為焊條、實心焊絲及藥芯焊絲等。焊接時,主要以控制熱輸入及冷卻速度為主。焊條電弧焊是最常用的焊接工藝方法,焊條需經(jīng)過300~350℃高溫烘干,以減少擴散氫的含量,降低焊接冷裂紋的敏感性。鎢極氬弧焊主要用于薄壁構(gòu)件(如薄壁管道)及其他重要部件的封底焊,它的特點是焊接質(zhì)量高,焊縫成型美觀。對于重要部件的焊接接頭,為了防止焊縫背面的氧化,封底焊時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焊也應(yīng)用于馬氏體不銹鋼焊接,具有焊接效率高、焊縫質(zhì)量較高的特點,焊縫金屬也具有較高的抗氫致裂紋性能。
焊接材料的選用主要有以下三個方面:
1. 同材質(zhì)焊接材料馬氏體不銹鋼是可以利用熱處理來調(diào)整性能的,因此為了保證使用性能的要求,特別是耐熱用馬氏體不銹鋼,焊縫成分應(yīng)盡量接近母材的成分。
2. 奧氏體型焊接材料對于Cr13型的馬氏體不銹鋼焊接性較差,因此除采用與母材化學(xué)成分、力學(xué)性能相當(dāng)?shù)耐馁|(zhì)焊接材料外,對于含碳量較高的馬氏體鋼或在焊前預(yù)熱、焊后熱處理難以實施以及接頭拘束度較大的情況下,也常采用奧氏體型的焊接材料,以提高焊接接頭的塑韌性,防止焊接裂紋的發(fā)生。
3. 采用鎳基焊接材料,使焊縫金屬的線膨脹系數(shù)與母材相接近,盡量降低焊接殘余應(yīng)力及在高溫狀態(tài)使用時的熱應(yīng)力。鎳基填充金屬和馬氏體鋼在冶金上也是相容的,當(dāng)母材金屬對其稀釋不嚴(yán)重時,會形成全奧氏體焊縫金屬。無論從性能(強度)還是從價格角度考慮,一般不使用異種金屬作為填充金屬。然而對于馬氏體不銹鋼和奧氏體合金之間的過渡接頭,也可能用異種填充金屬,這是因為過渡接頭要求其線膨脹系數(shù)也具有過渡性,或者是因為要求其焊縫金屬強度只需高于最薄弱的部件。
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