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无锡不锈钢以及合金元素的作用
2020-05-29

四种类型的无锡不锈钢以及合金元素的作用

奥氏体型无锡不锈钢相比含Ni量低于5%的不锈钢更容易焊接而且焊接质量更好。奥氏体不锈钢的焊接接头强韧性很好,一般不需要焊前预热和焊后热处理。在不锈钢焊接领域,奥氏体不锈钢占全部不锈钢用量的80%,因此本文的重点就是奥氏体不锈钢的焊接。

如何选择正确的不锈钢焊材?

如果母材是相同的,首要准则就是“与母材匹配”。例如焊接310或316不锈钢,就选择相应的焊材。

焊接异种材料,则遵循选择与合金元素含量高的母材相匹配的准则。例如焊接304和316不锈钢,则选择316型焊材。

但是,也存在很多不遵循“匹配母材”原则的特殊情况,这时就要“查阅焊材选择表”。例如,304型不锈钢是最常见的母材,但是没有304型的焊条。

假如要焊材与母材匹配,如何选择焊材来焊接304不锈钢?

焊接304不锈钢时,使用308型焊材,因为308不锈钢中的额外元素可以更好的稳定焊缝区域。

308L也是一个可接受的选择。L表示低碳含量,3XXL不锈钢表示碳含量≤0.03%,而标准的3XX不锈钢可**含有0.08%的碳含量。

由于L型焊材与非L型焊材属于同一类型的分类,因此生产产商应该特别考虑使用L型焊材,因为它的低碳含量可以减少晶间腐蚀的倾向

为了降低成本,一些结构件会在碳钢表面焊接一层耐腐蚀层。当焊接不含合金元素的母材与含合金元素的母材时,使用合金含量更高的焊材以平衡焊缝中的稀释率。

什么是合适的焊前清理操作?

当与其他材料焊接时,首先使用不含氯离子的溶剂清除油污、标记和灰尘。此外,焊接不锈钢时首先要注意的就是避免受到碳钢的污染而影响耐蚀性。一些公司采用不锈钢和碳钢分开存放以避免交叉污染。在清理坡口周围区域时,使用针对不锈钢的专用磨砂轮和刷子。有时还需要对接头处进行二次清理。由于不锈钢焊接时的电极补偿操作比焊接碳钢时更难,因此其接头清理工作非常重要。

首先,我们回想一下,不锈钢不生锈的原因是:Cr与O的反应在材料表面生成了一层致密的氧化物层,并起到了保护作用。不锈钢生锈是因为碳化物的析出(见最后一个问题)以及焊接过程中的加热造成焊件表面生成了铁的氧化物。在焊态,**的焊件也可能在24小时内在焊接热影响区边界处的生锈地方产生咬边。

因此,为了使新的铬氧化物重新生成,不锈钢焊接后需要磨光、酸洗、打磨或者洗刷。需要强调的是,打磨机和刷子必须专有专用。

全奥氏体组织的不锈钢是无磁性的。但是,焊接时较高的温度使得组织中晶粒长大,焊后裂纹敏感性增大。为了降低热裂纹敏感性,焊材制造商向焊材中加入铁素体形成元素。铁素体相使得奥氏体晶粒变细,从而抗裂纹能力增大。

避免热裂纹,多数奥氏体型焊材都含有少量的铁素体。图片表示309L焊材中的奥氏体基体上分布的铁素体相(灰色部分)。


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