二、奧氏體不鏽鋼的焊條選用要點:
不鏽鋼主要用於耐腐蝕,但也用作耐熱鋼和低溫鋼。因此,在焊接不鏽鋼時,焊條的性能必須與不鏽鋼的用途相符。不鏽鋼焊條必須根據母材和工作條件(包括工作溫度和接觸介質等)來選用。
1、一般來說,焊條的選用可參照母材的材質,選用與母材成分相同或相近的焊條。如:A102對應0Cr19Ni9;A137對應1Cr18Ni9Ti。
2、由於碳含量對不鏽鋼的抗腐蝕性能有很大的影響,因此,一般選用熔敷金屬含碳量不高於母材的不鏽鋼焊條。如316L必須選用A022焊條。
3、奧氏體不鏽鋼的焊縫金屬應保證力學性能。可通過焊接工藝評定進行驗證。
4、對於在高溫工作的耐熱不鏽鋼(奧氏體耐熱鋼),所選用的焊條主要應能滿足焊縫金屬的抗熱裂性能和焊接接頭的高溫性能。
(1)對Cr/Ni≥1的奧氏體耐熱鋼,如1Cr18Ni9Ti等,一般均採用奧氏體-鐵素體不鏽鋼焊條,以焊縫金屬中含2-5%鐵素體為宜。鐵素體含量過低時,焊縫金屬抗裂性差;若過高,則在高溫長期使用或熱處理時易形成σ脆化相,造成裂紋。如A002、A102、A137。
在某些特殊的應用場合,可能要求採用全奧氏體的焊縫金屬時,可採用比如A402、A407焊條等。
(2)對Cr/Ni<1的穩定型奧氏體耐熱鋼,如Cr16Ni25Mo6等,一般應在保證焊縫金屬具有與母材化學成分大致相近的同時,增加焊縫金屬中Mo、W、Mn等元素的含量,使得在保證焊縫金屬熱強性的同時,提高焊縫的抗裂性。如採用A502、A507。
5、對於在各種腐蝕介質中工作的耐蝕不鏽鋼,則應按介質和工作溫度來選擇焊條,並保證其耐腐蝕性能(做焊接接頭的腐蝕性能試驗)。
(1)對於工作溫度在300℃以上、有較強腐蝕性的介質,須採用含有Ti或Nb穩定化元素或超低碳不鏽鋼焊條。如A137或A002等。
(2)對於含有稀硫酸或鹽酸的介質,常選用含Mo或含Mo和Cu的不鏽鋼焊條如:A032、A052等。
(3)工作,腐蝕性弱或僅為避免鏽蝕污染的設備,方可採用不含Ti或Nb的不鏽鋼焊條。
為保證焊縫金屬的耐應力腐蝕能力,採用超合金化的焊材,即焊縫金屬中的耐蝕合金元素(Cr、Mo、Ni等)含量高於母材。如採用00Cr18Ni12Mo2類型的焊接材料(如A022)焊接00Cr19Ni10焊件。
6、對於在低溫條件下工作的奧氏體不鏽鋼,應保證焊接接頭在使用溫度的低溫衝擊韌性,故採用純奧氏體焊條。如A402、A407。
7、也可選用鎳基合金焊條。如採用Mo達9%的鎳基焊材焊接Mo6型超級奧氏體不鏽鋼。
8、焊條葯皮類型的選擇:
(1)由於雙相奧氏體鋼焊縫金屬本身含有一定量的鐵素體,具有良好的塑性和韌性,從焊縫金屬抗裂性角度進行比較,鹼性葯皮與鈦鈣型葯皮焊條的差別不像碳鋼焊條那樣顯著。因此在實際應用中,從焊接工藝性能方面著眼較多,大都採用葯皮類型代號為17或16的焊條(如A102A、A102、A132等)。
(2)只有在結構剛性很大或焊縫金屬抗裂性較差(如某些馬氏體鉻不鏽鋼、純奧氏體組織的鉻鎳不鏽鋼等)時,才考慮選用藥皮代號為15的鹼性葯皮不鏽鋼焊條(如A107、A407等)。
綜上所述,奧氏體不鏽鋼的焊接是有其獨特特點的,奧氏體不鏽鋼的焊接時焊條選用尤其值得注意,只有這樣才能達到針對不同材料實施不同的焊接方法和不同材料的焊條,不鏽鋼焊條必須根據母材和工作條件(包括工作溫度和接觸介質等)來選用。這樣才有可能能達到所預期的焊接質量。
