第七节马氏体不锈钢的焊接

第七节 马氏体不锈钢的焊接 一、马氏体不锈钢的焊接性 马氏体不锈钢主要有：①普通 Cr13 钢，如 1Cr13、2Cr13 等；②热强马氏体不锈钢，如 2CrWMoV、2Cr12MoV等；③超低碳复相马氏体不锈钢，如0.01C-13Cr-7Ni-3Si、0.03C-12.5Cr-4Ni-0.3Ti、0.03C-12.5Cr-5.3Ni-0.3Mo 等。除了超低碳复相马氏体不锈钢，常见马氏体不锈钢均有脆硬倾向，含碳量越高，脆硬倾向越大。因此，焊接马氏体不锈钢时，常见的问题是热影响区的脆化和冷裂纹。 1．热影响区脆化 马氏体不锈钢尤其是铁素体形成元素较高的马氏体不锈钢，具有较大的晶粒长大倾向。冷却速度较小时，焊接热影响区易产生粗大的铁素体和碳化物；冷却速度较大时，热影响区会产生硬化现象，形成粗大的马氏体。这些粗大的组织都使马氏体不锈钢焊接热影响区塑性和韧性降低而脆化。此外，马氏体不锈钢还具有一定的回火脆性。所以，焊接马氏体不锈钢时，冷却速度的控制是一个难题。 2．焊接冷裂纹 马氏体不锈钢由于含铬量高，极大地提高其淬硬性，不论焊前的原始状态如何，焊接总会使其近缝区产生马氏体组织。马氏体不锈钢热影响区随含碳量增多，导致马氏体转变温度（MS 点）下降、硬度提高、韧性降低。随着淬硬倾向的增大，接头对冷裂也更加敏感，尤其在有氢存在时，马氏体不锈钢还会产生更危险的氢致延迟裂纹。 对于焊接含奥氏体形成元素碳或镍较少，或含铁素体形成元素铬、钼、钨或钒较多的马氏体不锈钢，焊后 除了获 得 马氏体组织外，还会产生一定量的铁素体组织。这部 分 铁素体组织使马氏体回火后 的冲 击 韧性降低。在粗大铸 造 态焊缝组织及 过 热区中 的铁素体，往 往 分 布 在粗大的马氏体晶间 ，严 重 时可 呈 网 状分 布 ，这会使焊接接头对冷裂纹更加敏感。 二、焊接方法与焊接材料 1．焊接方法 焊接马氏体不锈钢可 以采 用 各 种 电 弧 焊方 法 进 行 焊接。目 前仍 以焊条 电 弧焊为主，而采用二氧化碳气体保护焊或氩、二氧化碳混合气体保护焊，可以大大降低焊缝中含氢量，从而降低焊缝冷裂的敏感性。 2．焊接材料 马氏体不锈钢焊接可以采用两种不同的焊条和焊丝。 1）Cr13 型马氏体不锈钢焊条和焊丝 通常在焊缝有较高的强度要求时，采用Cr13 型马氏体不锈钢焊条和焊丝，可使焊缝金属的化学成分与母材相近，但焊缝的冷裂倾向大。因此要求焊前预热，预热温度不能超过450℃，以防止 475℃脆化。焊后进行热处理，焊后热处理是...