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焊接用超馬氏體不銹鋼和中低合金耐熱鋼

作者:bet36体育网站已浏览: 72次 日期:2020-05-21

工程材料需要在大功率、重載條件下工作,bet36体育网站對材料的耐腐蝕性、強韌性、耐磨性和疲勞壽命有嚴格、高標準的要求。由于工程結構復雜,工程中使用的大型零件必須通過焊接成型,bet36体育网站材料的焊接性能尤為重要。浙江不銹鋼管廠家通過對目前使用的各種不銹鋼焊接性能的分析,指出超馬氏體鋼焊接材料是最佳選擇。同時,bet36体育网站簡要介紹了超馬氏體鋼焊接材料、實用品牌的優越焊接性能,以及這些品牌的生產工藝和技術參數。

作為焊接材料,目前使用的不同類型的不銹鋼各有優缺點:傳統的馬氏體鋼具有一定的均勻耐腐蝕性。焊接后,焊口和熱影響區的顯微組織為針狀馬氏體,bet36体育网站具有較高的強度和硬度,bet36体育网站但塑性和韌性嚴重不足。由于微結構中的大應力,很容易產生冷脆裂紋,在使用前必須進行回火。回火后,熱影響區趨于軟化,耐蝕性也明顯下降。

奧氏體焊接材料具有優異的耐腐蝕性和足夠的塑性和韌性,但焊口的抗拉強度低,不能通過熱處理來提高。由于奧氏體鋼,的比熱容和膨脹系數大,焊口在冷卻過程中產生很大的拉應力,容易在弧坑和熱影響區形成熱脆裂紋。焊口的抗晶間腐蝕能力下降也是一個令人頭痛的問題。為了抑制熱裂紋和晶間腐蝕的傾向,通常選擇含有一定量鐵素體的焊接材料,但這帶來了如何防止焊口析出和消除相的問題,勢必增加焊后熱處理工藝。

鐵素體焊接材料的耐蝕性優于馬氏體鋼,強度低,塑性和韌性好。然而,焊接后,焊口晶間腐蝕傾向增加,相析出,導致焊口鐵素體焊口的耐蝕性、塑性和韌性同時下降,對475脆性比母材更敏感。電焊時,焊接材料的氮化或鉻含量低。冷卻后在焊口馬氏體的高溫區經常形成少量奧氏體,導致不同程度的脆化。同時,焊接會導致熱影響區晶粒過度長大,導致該區域鋼材的塑性和韌性急劇下降。

傳統奧氏體不銹鋼具有優異的綜合耐蝕性,但長期在石油、化工等環境中使用,逐漸暴露出其抗晶間腐蝕、應力腐蝕、點蝕、縫隙腐蝕等局部腐蝕能力不足,特別是應力腐蝕對工業設備造成的突然損壞,危害極大。20世紀中葉,為了解決奧氏體鋼,冶金工作者的抗應力腐蝕問題,進行了系統的研究,開發了一種新型不銹鋼——奧氏體-鐵素體不銹鋼,稱為雙相鋼。雙相鋼結合了奧氏體和鐵素體鋼的優點:具有良好的強度、韌性和可焊性,屈服強度是傳統的18-8型奧氏體鋼,鋼的兩倍,具有良好的抗點腐蝕和縫隙腐蝕性能,在中性氯化物氣氛中的抗應力腐蝕性能遠溫州不銹鋼管廠家高于18-8型奧氏體鋼鋼。雙相鋼抗應力腐蝕性能得到根本改善的原因是:首先,鉻含量大大提高(雙相鋼分為Cr18、Cr21和Cr25三個等級),含鉬2.0-4.0%,提高了鋼的抗點腐蝕和抗縫隙腐蝕能力,消除了點腐蝕和縫隙腐蝕造成的應力裂紋源;該鋼含有適量的奧氏體形成元素鎳和氮,保證鋼中奧氏體和鐵素體含量為40-60%。由于兩相結構的不同電極電位和相界的不同傳播機制,兩相結構的優點是互補的,從而抑制和阻礙裂紋的產生和傳播。雙相鋼的屈服強度幾乎加倍,產生表面滑移所需的應力更大。在較大拉應力的作用下,表面鈍化膜仍能保持致密完整的狀態,等效應力腐蝕的起始點也增加了一倍。兩相晶體取向的差異導致裂紋擴展過程中方向的頻繁改變,從而延長裂紋擴展周期。雙相鋼測得的裂紋擴展不規則,多為枝晶狀,曲折緩慢,證實了上述分析。目前達成的共識是,對比和相分布是影響雙相鋼抗應力腐蝕性能的主要因素。理想的相位比是一相的40~60%,理想的相位分布是兩相呈帶狀或帶狀疊加分布。