第五章不锈钢焊接VIP专享VIP免费

第三节不锈钢和耐热钢的焊接本章教学内容不锈钢、耐热钢的类型及性能特点；接头晶间腐蚀奥氏体不锈钢的焊接；耐热钢的焊接。一不锈钢的类型和性能按主要化学成份分:铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢；按金相组织分:铁素体不锈钢（F）、马氏体型不锈钢（M）、奥氏体型不锈钢（A）、奥铁双相不锈钢（A+F）和沉淀硬化不锈钢五种类型。按用途分：不锈钢、抗氧化钢、热强钢（一）不锈钢的分类铁素体不锈钢（F）组织为铁素体，其为Cr在11.5%-32.0%的范围内，随着Cr含量的增加，其耐蚀性能不断提高，加入Mo后，则可以提高耐酸腐蚀和抗应力腐蚀的能力。这种钢的典型牌号有00Cr12，1Cr17，00Cr17Mo，00Cr30Mo2等。根据碳和氮的总含量，铁素体不锈钢分为普通纯度和超高纯度两个系列。普通纯度的铁素体不锈钢Cr为0.1%左右，并含有少量的氮，其典型牌号有1Cr17，1Cr17Mo，Cr13，Cr17等。其中1Cr17，1Cr17Mo作为耐热钢，而Cr13，Cr17主要用于腐蚀环境不十分苛刻的场合，如室内装饰、厨房设备、家电产品、家用器具等。Cr超高纯度的铁素体不锈钢是通过真空或保护气体精炼技术炼出超低碳和超低氮超高纯度铁素体不锈钢，其典型牌号有00Cr18Mo2，1Cr17，00Cr27Mo等。这类不锈钢对氯化物应力腐蚀不敏感，有具有良好的耐点蚀、缝隙腐蚀性能，广泛应用于热交换设备、耐海水设备、有机酸和制碱设备等。（三）奥氏体型不锈钢（A）奥氏体型不锈钢的金相组织为奥氏体，它是在高铬不锈钢中加入适当的镍（含量为8%-25%）而形成的具有奥氏体组织的不锈钢。奥氏体型不锈钢是以Cr18Ni9铁基合金为基础，在此基础上随着用途的不同，发展了以下六大系列的奥氏体型不锈钢：这种钢不能利用热处理进行强化来提高硬度，通常是通过冷作加工硬化来提高其硬度，没有磁性。奥氏体型不锈钢的Cr、Ni含量高，因此在氧化性、中性以及弱还原性介质中均具有良好的耐蚀性、塑韧性优良，冷热加工性能俱佳，焊接性优于其它类型不锈钢，因而广泛应用于建筑装饰、食品工业、医疗器械、纺织印染设备以及石油、化工、原子能等工业领域。（四）奥氏体—铁素体型双相不锈钢奥氏体—铁素体型双相不锈钢的金相组织为奥氏体加上铁素体。铁素体的体积分数小于10%的不锈钢，是在奥氏体型不锈钢的基础上发展起来的钢种。它与含碳量相同的奥氏体型不锈钢相比，具有较小的晶间腐蚀倾向和较高的力学性能，且韧性比铁素体不锈钢要好。同时由于少量铁素体的存在，还有利于奥氏体型不锈钢在焊接过程中防止热裂纹的形成。当铁素体的体积分数在30%-60%时，这种钢具有特殊的抗点蚀、抗应力腐蚀的性能。如00Cr18Ni5Mo3Si2、0Cr26Ni5Mo2等牌号，这类钢的屈服强度约为一般奥氏体不锈钢的2倍。这种钢材在化肥厂和化工厂等设备装置中有着广泛的应用。其机械加工、冷压和焊接性能良好，且具有较好的耐腐蚀性能。（五）沉淀硬化不锈钢沉淀硬化不锈钢是在不锈钢中单独或复合添加硬化元素，通过适当热处理获得高强度、高韧性并具有良好耐蚀性的一类不锈钢。通常作为耐磨、耐蚀、高强度结构件，如轴、齿轮、弹簧、阀等零部件以及高强度压力容器、化工处理设备等。（二）不锈钢的性能不锈钢的性能包括物理性能、力学性能和耐腐蚀性能。固溶强化：当溶质元素含量很少时，固溶体性能与溶剂金属性能基本相同。但随溶质元素含量的增多，会使金属的强度和硬度升高，这种现象称为固溶强化。（一）不锈钢的物理性能与碳钢相比，不锈钢的导电性能差；奥氏体型不锈钢的线胀系数比低碳钢大将近50%，而热导率仅为低碳钢的1/3左右；铁素体钢和马氏体钢的线胀系数与低碳钢相近，而热导率仅为低碳钢的1/2左右。奥氏体型不锈钢通常是非磁性的。（二）不锈钢的力学性能奥氏体型不锈钢的综合性能最好，既有足够的强度，又有极好的塑性，同时硬度也不高，这就是奥氏体型不锈钢广泛应用的原因之一。奥氏体型不锈钢同绝大多数的其它金属材料相似，其抗拉强度、屈服强度和硬度，随着温度的降低而提高；塑性随着温度的降低而减小。并具有较高的冷作加工硬化性。对焊接性影响较大的物理性能有线膨胀系数，热导率、电阻率等，一般而然，合金元素越多，导热性越差，线膨胀系数和电阻率越...