一 分类及物化特性
组织形态 | 共性 | 特性 | 典型钢种 |
铁素体型 | 1.电阻率高 | 1. 抗应力腐蚀性能优异。 | 08Cr13 |
马氏体型 | 1. 淬硬倾向大,且随含量递增。 | 15Cr13 | |
奥氏体型 | 1. 线膨胀系数大 | 08Cr19Ni9 | |
03Cr19Ni10 | |||
08Cr23Ni13 | |||
25Cr25Ni20 | |||
03Cr17Ni12Mo2 | |||
08Cr17Ni12Mo2Nb | |||
08Cr19Ni13Mo4 | |||
08Cr18Ni10Ti | |||
08Cr18Ni11Nb | |||
02Cr21Ni26Mo5Cu2 | |||
奥-铁双相型 | 1. 耐晶间腐蚀2. 抗应力腐蚀3. 耐点蚀 | 00Cr22Ni5Mo3N | |
沉淀硬化型 | 1. 高硬度2. 塑性差 | 07Cr17Ni4Cu4Nb |
二 焊接工艺
不锈钢焊接材料的选择一般遵循“同质”原则。
1. 铁素体不锈钢: 若焊接过程中在430-480℃长时间加热并冷却缓慢,则极易产生475℃脆性,且杂质会起到催化作用。焊接工艺推荐小电流、快速焊、不作摆动,多层焊时控制低的层间温度。
2. 马氏体不锈钢: 热影响区脆化和焊接冷裂纹是焊接时需要尽量避免的,一般采取相应的焊前预热(150-300℃)和焊后热处理(700-750℃)措施,采用较大的线能量,必要时可选用奥氏体型焊接材料。
3. 奥氏体不锈钢: 热裂纹和晶间腐蚀的影响因素是该类不锈钢焊接时须首要考虑的,鉴于其物理特性,应采取小的线能量施焊,快速冷却,多层焊时要控制低的层间温度。力求焊缝含有适量的铁素体,以防止热裂纹的产生。在石油化工行业如加氢反应器等设备,对焊缝铁素体数(FN)就有明确规定,一般要求3-10。
4. 双相不锈钢: 与奥氏体钢相比,具有低的裂纹倾向;与铁素体钢相比,焊后脆化较低,因此具有优良的焊接性,不易产生焊接裂纹。但在高温加热时具有晶粒长大倾向,焊接过程中,应采取适当的线能量和层间温度,从而控制其焊后的双相组织。总之,双相不锈钢具有良好的焊接性,尽管其凝固结晶为单相铁素体,但在一般的拘束条件下,焊缝金属的热裂纹敏感性很小,当双相组织的比例适当时,其冷裂纹敏感性也很低。但应注意,双相不锈钢中毕竟具有较高的铁素体,当拘束度较大及焊缝金属含氢量较高时,还存在焊接氢致裂纹的危险。因此,在焊接材料选择与焊接过程中应控制氢的来源。
5. 沉淀硬化型不锈钢: 由于该类钢硬度较高、韧性和塑性较差,焊接残余应力大,故很容易产生裂纹。推荐与马氏体不锈钢相类似的焊接工艺,但预热温度须提高。