超純鐵素體無錫不銹鋼的焊接
超純鐵素體無錫不銹鋼的熱膨脹系數(shù)小,其化學(xué)成分特點(diǎn)是w(C+N)≤150×10-6,w(Cr)=12%-30%。在反復(fù)加熱和冷卻條件下抗高溫氧化性能好,不易變形,焊接熱裂紋和冷裂紋傾向較小,在焊接過程中主要有以下2個(gè)問題。
焊接接頭的晶間腐蝕
超純鐵素體無錫不銹鋼對(duì)晶間腐蝕的敏感性比普通鐵素體無錫不銹鋼低,晶間腐蝕的傾向大小與其C和N含量有關(guān)。隨著C和N總含量降低,并且適當(dāng)增加固碳元素(Ti和Nb等)含量,抗晶間腐蝕的能力會(huì)增強(qiáng)。只有鋼C和N總的質(zhì)量分?jǐn)?shù)至少要低于60×10-6才能避免敏化。同時(shí),若焊接過程中包含效果不好或焊接工藝不當(dāng)而造成焊縫C,N,O等雜質(zhì)含量增加,就會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕。
因此,對(duì)于超純鐵素體無錫不銹鋼,焊接時(shí)應(yīng)加強(qiáng)保護(hù),防止焊縫的污染至關(guān)重要,同時(shí)還要控制焊接材料中的C和N含量低于其在母材中的含量。
焊接接頭的脆化
超純鐵素體無錫不銹鋼焊接時(shí)存在的主要問題是焊接接頭的脆化。由于Cr含量高,C含量低,不論在高溫還是在低溫下都是單一的鐵素體組織,加熱時(shí)有強(qiáng)烈的晶粒長(zhǎng)大傾向。該鋼通常在退火狀態(tài)下焊接,組織為固溶微量C和N的鐵素體及少量均勻分布的C和N的化合物。
當(dāng)焊接溫度高于950℃且停留時(shí)間過長(zhǎng)時(shí),便會(huì)引起熱影響區(qū)晶粒急劇長(zhǎng)大和C,N化合物沿晶界聚集,使得焊接接頭的塑性和韌性下降,這種粗大的組織不能通過熱處理進(jìn)行細(xì)化。
因此,采用較小的線能量,減少在高溫區(qū)的停留時(shí)間是選擇焊接方法和焊接參數(shù)的基本原則。