馬氏體雙相不銹鋼鑄件在電焊工況之下的一些問題和解決方法

馬氏體雙相不銹鋼鑄件在電焊焊接特性：電焊焊接全過程中的彈、塑性變形地應(yīng)力和應(yīng)自變量挺大，卻非常少出現(xiàn)冷裂痕。對接焊縫不會有熱處理硬底化區(qū)及晶體粗壯化，故焊接抗壓強度較高。

馬氏體不銹鋼鑄件的焊接關(guān)鍵難題：電焊焊接形變很大；因其晶界特點和對一些少量殘渣（S、P）比較敏感，易造成熱裂痕。

馬氏體不銹鋼板的5大電焊焊接難題及解決對策

01

炭化鉻的產(chǎn)生，減少了對接焊縫抗應(yīng)力腐蝕工作能力。

應(yīng)力腐蝕:依據(jù)貧鉻基礎(chǔ)理論,焊接和熱危害區(qū)在加溫到450-850℃敏化溫度區(qū)的時候在晶界上溶解炭化鉻,導(dǎo)致貧鉻的晶界,不能抵御浸蝕的水平。

（1）對于焊接應(yīng)力腐蝕和目材上敏化溫度區(qū)浸蝕，可選用以下對策多方面限定：

a．降低對接焊縫及焊接的碳含量，對接焊縫中加上平穩(wěn)化元素Ti、Nb等元素使之優(yōu)先選擇產(chǎn)生MC，以防止Cr23C6產(chǎn)生。

b．使焊接產(chǎn)生馬氏體加小量鐵素體的雙相機構(gòu)。焊接中存有一定總數(shù)的鐵素體時，可優(yōu)化晶體，提升晶體總面積，使晶界企業(yè)總面積上的炭化鉻溶解量少。

鉻在鐵素體中溶解性很大，Cr23C6優(yōu)先選擇在鐵素體中產(chǎn)生，而不導(dǎo)致馬氏體晶界貧鉻；溜達在馬氏體中間的鐵素體，可避免浸蝕沿晶界向內(nèi)部外擴散。

c．操縱在敏化溫度區(qū)段的等待時間。調(diào)節(jié)電焊焊接熱力循環(huán)，盡量減少600～1000℃的等待時間，可挑選比能量高的焊接工藝（如低溫等離子氬弧焊機），

采用較小的焊接線動能，焊接反面通氬氣或選用銅墊提升對接焊縫的制冷速率，降低起弧、收弧頻次以防止反復(fù)加溫，雙層焊時與浸蝕物質(zhì)的表面盡量*終焊接等。

d．焊后開展時效處理或防老化淬火（850～900℃）隔熱保溫后空冷，以使?jié)B碳體充足溶解，并使鉻加快外擴散）。

（2）、對接焊縫的刀狀浸蝕，因此，可采用以下防范措施：

因為碳的外擴散工作能力較強，在制冷過程中將偏聚在晶界產(chǎn)生過飽和，而Ti、Nb則因外擴散工作能力低而存留于結(jié)晶內(nèi)。當對接焊縫在敏化溫度區(qū)段再度加溫時，飽和碳將在晶間以Cr23C6方式溶解。

a．減少碳含量。針對帶有平穩(wěn)化元素的不銹鋼板，碳含量不可超出0.06％。

b．選用有效的焊接方法。挑選較小的焊接線動能，以降低超溫區(qū)在高溫等待時間，留意防止在電焊焊接全過程中造成“中溫敏化”實際效果。

雙面焊時，與浸蝕物質(zhì)觸碰的焊接應(yīng)*終焊接（它是大直徑薄壁焊接鋼管內(nèi)焊出外焊以后開展的緣故所屬），如不可以執(zhí)行則應(yīng)調(diào)節(jié)電焊焊接標準及焊接樣子，盡量減少與浸蝕物質(zhì)觸碰的超溫區(qū)再度遭受敏化加溫。

c．焊后熱處理。焊后開展熱處理回火或防老化解決。

02

應(yīng)力腐蝕裂開

可選用以下對策避免應(yīng)力腐蝕裂開的產(chǎn)生：

a．恰當挑選原材料及有效調(diào)節(jié)焊接成份。高純度鉻-鎳馬氏體不銹鋼板、高硅鉻-鎳馬氏體不銹鋼板、鐵素體-馬氏體不銹鋼、高鉻鐵素體不銹鋼板等具備不錯的抗應(yīng)力腐蝕特性，焊接金屬材料為馬氏體-鐵素體雙相鋼機構(gòu)時抗地應(yīng)力腐蝕優(yōu)良。

b．清除或減少內(nèi)應(yīng)力。開展焊后清除地應(yīng)力調(diào)質(zhì)處理，選用打磨拋光、拋丸和捶擊等機械設(shè)備方式減少表層內(nèi)應(yīng)力。

c．有效的總體設(shè)計。以防止造成很大的應(yīng)力。

03

電焊焊接熱裂痕（焊接結(jié)晶體裂痕、熱危害區(qū)汽化裂痕）

熱裂痕敏感度關(guān)鍵在于原材料的成分、機構(gòu)與特性。Ni易與S、P等殘渣產(chǎn)生低溶點化學(xué)物質(zhì)或共晶，硼、硅等的縮松，將促進造成熱裂痕。

焊接易產(chǎn)生專一性強的粗壯柱狀晶機構(gòu)，有益于危害殘渣和原素的縮松。進而促進產(chǎn)生持續(xù)的晶間液膜，提升了熱裂痕的敏感度。若電焊焊接不勻稱加溫，則易產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，推動電焊焊接熱裂痕的造成。

避免對策：

a．嚴控危害殘渣S、P的成分。

b．調(diào)節(jié)焊接金屬材料的機構(gòu)。雙相機構(gòu)焊接具備優(yōu)良的抗裂纖維特性，焊接中的δ相可優(yōu)化晶體，清除單相電馬氏體的專一性，降低危害殘渣在晶界的縮松，且δ相能融解較多的S、P，并能減少頁面能，機構(gòu)晶間液膜的產(chǎn)生。

c．調(diào)節(jié)焊接金屬材料鋁合金成份。在單相電馬氏體鋼中適度提升Mn、C、N的成分，添加小量的鈰、鎬、鉭等營養(yǎng)元素（可優(yōu)化焊接機構(gòu)、清潔晶界），可降低熱裂痕敏感度。

d．加工工藝對策。盡可能減少溶池超溫，以避免產(chǎn)生粗壯的柱狀晶，選用小線動能及小橫截面焊縫。

比如25-20型馬氏體鋼易出現(xiàn)汽化裂痕?？筛鶕?jù)嚴苛限定對接焊縫的殘渣成分及晶粒大小，選用高效率能量相對密度的焊接工藝、小線動能和提升連接頭的制冷速率等對策。

04

對接焊縫的脆裂

熱強鋼應(yīng)確保對接焊縫的塑性變形，避免高溫脆裂；超低溫用鋼規(guī)定具備優(yōu)良的超低溫延展性，避免對接焊縫產(chǎn)生超低溫脆性斷裂。

05

電焊焊接形變很大

因?qū)崧实?、熱膨脹系?shù)大，故電焊焊接形變很大，可選用工裝夾具避免形變。馬氏體不銹鋼板的焊接工藝和焊材的挑選:

馬氏體不銹鋼板能用鎢極氬弧焊（TIG）、熔融極氬弧焊機（MIG）、低溫等離子氬弧焊機（PAW）及電弧焊（SAW）等方式開展電焊焊接。

馬氏體不銹鋼鑄造產(chǎn)品因其溶點低、傳熱系數(shù)小、電阻器指數(shù)大，故電焊焊接電流量較小。應(yīng)選用窄焊接、窄焊縫，降低高溫等待時間，避免滲碳體溶解，降低焊接收攏地應(yīng)力，減少熱裂痕敏感度。

焊接材料成份尤其是Cr、Ni鋁合金原素要高過對接焊縫。選用帶有小量（4～12％）鐵素體的焊材，以確保焊接優(yōu)良的抗裂纖維（冷裂、熱裂、應(yīng)力腐蝕裂開）特性。

焊接中不允許或不太可能存有鐵素體相時，焊接材料應(yīng)取用含Mo、Mn等鋁合金原素的焊材。

焊接材料中的C、S、P、Si、Nb應(yīng)盡量低，Nb在純馬氏體焊接中會造成凝結(jié)裂痕，但焊接中有小量鐵素體可合理防止。

焊后需開展防老化或清除地應(yīng)力解決的電焊焊接構(gòu)造，一般采用含Nb的焊材。電弧焊用以電焊焊接中厚板，Cr、Ni的燒蝕可根據(jù)助焊劑和焊條中鋁合金原素的銜接獲得填補；

因為熔深圳大學(xué)，應(yīng)留意避免焊接核心區(qū)熱裂痕的造成和熱危害區(qū)耐蝕性的減少。應(yīng)留意挑選偏細的焊條和較小的焊接線動能，焊條需低Si、S、P。

耐高溫不銹鋼板焊接中鐵素體成分應(yīng)不超5％。Cr、Ni成分超過20％的馬氏體不銹鋼，需采用高Mn（6～8％）焊條，助焊劑采用偏堿或中性化助焊劑，以避免向焊接中增Si，以提升其抗裂纖維特性。

馬氏體雙相不銹鋼鑄件專用型助焊劑增Si非常少，可向焊接銜接鋁合金，賠償鋁合金原素的燒蝕，以考慮焊接特性和成分的規(guī)定。