不銹鋼按其組織機構(gòu)分為五大類,這樣隨著它們化學(xué)成分和組織機構(gòu)的不同,它們的焊接性是很大的差別的。為此獲得高質(zhì)量的焊接接頭難易程度和注意事項也截然不同。
1. 奧氏體不銹鋼
奧氏體不銹鋼具有良好的耐蝕性,很好的塑性和韌性以及良好的焊接性,不會發(fā)生任何淬火硬化,很少出現(xiàn)冷裂紋。由于熱脹冷縮較大,可能出現(xiàn)熱裂紋、焊接變形大。焊接時應(yīng)防止應(yīng)力腐蝕破壞現(xiàn)象、475℃脆性、σ相析出脆化以及晶間腐蝕等缺陷的發(fā)生。
2. 馬氏體不銹鋼
馬氏體不銹鋼具有強烈的淬硬傾向,易出現(xiàn)冷裂紋,焊接接頭受熱超過1150℃區(qū)域,鋼內(nèi)晶粒顯著長大;焊后冷卻速度過快或過慢都可能引起接頭脆化,也會造成475℃脆化;晶間腐蝕傾向較??;30Cr13、40Cr13、68Cr17和95Cr18的淬硬傾向更強,焊接性能更差。
3. 鐵素體不銹鋼
鐵素體不銹鋼無淬火硬化現(xiàn)象,加熱溫度大于950℃時,焊縫及熱影響區(qū)晶粒嚴(yán)重粗大,而且無法用焊后熱處理細化晶粒,會產(chǎn)生冷裂紋,容易出現(xiàn)475℃脆化及。相析出脆化,接頭晶間腐蝕傾向大。
4. 雙相不銹鋼
奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼有良好的焊接性,不需預(yù)熱、焊后也不需熱處理,均不會出現(xiàn)焊接裂縫。但當(dāng)鐵素體比例很大,也有可能出現(xiàn)475℃脆化現(xiàn)象;高鉻雙相不銹鋼將會產(chǎn)生。相脆化現(xiàn)象。
對不銹鋼來說,由于焊接區(qū)的裂紋、脆化、晶間腐蝕、刀狀腐蝕、點腐蝕及應(yīng)力腐蝕等引起的結(jié)構(gòu)損壞事例時有發(fā)生,因此對各類不銹鋼的焊接特點要掌握并正確選擇,然后嚴(yán)格執(zhí)行各類鋼的焊接參數(shù),避免事故出現(xiàn)。
在不銹鋼的應(yīng)用中對不銹鋼結(jié)構(gòu)進行焊接和切割是不可避免的。由于不銹鋼本身所具有的特性,與普碳鋼相比不銹鋼的焊接及切割有著其特殊性,更易在其焊接接頭及熱影響區(qū)(HAZ)產(chǎn)生各種缺陷。焊接時要特別注意不銹鋼的物理性質(zhì)。例如,奧氏體不銹鋼的熱膨脹系數(shù)是低碳鋼和高鉻系不銹鋼的1.5倍;熱導(dǎo)率約是低碳鋼的1/3,而高鉻系不銹鋼的熱導(dǎo)率約是低碳鋼的1/2;而電阻是低碳鋼的4倍以上。這些條件加上金屬的密度、表面張力、磁性等條件都對焊接條件產(chǎn)生影響。