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怎么选择合适的奥氏体不锈钢加工焊条
来源:顶亮金属 时间:2022-05-17

不锈钢的作用通常发挥在耐腐蚀领域,不过有时也会被当作耐热钢或低温钢使用。所以当不锈钢被焊接加工时,焊条的性能一定要符合不锈钢加工的用途。不锈钢加工焊条的选择条件要考虑母材和工作条件(作业温度和接触介质等)。

不锈钢加工焊接

不锈钢加工焊接

通常使用的焊条材质要参照母材,选择和母材的材质成分类似或相同的焊条。比如A102对应0Cr19Ni9,A137对应1Cr18Ni9Ti。另外因为不锈钢加工的抗腐蚀能力很大程度上受到碳元素含量的影响,所以不锈钢焊条的含碳量不能高于母材。如316L必须选用A022焊条。此外奥氏体不锈钢的焊缝金属的力学性能应足够过关,这方面可通过焊接工艺评定进行验证。

而如果工作环境是高温的耐热不锈钢(奥氏体耐热钢),采用的焊条首先要能满足焊缝金属的抗热裂性能和焊接接头的高温性能。对Cr/Ni≥1的奥氏体耐热钢而言,比如1Cr18Ni9Ti,通常使用奥氏体-铁素体不锈钢焊条,并且最好是焊缝金属中要含有2-5%的铁素体。因为金属内铁素体含量过低时,焊缝金属的抗裂性差,而一旦过高,很容易在长期高温环境或热处理时形成σ脆化相,导致生成裂纹。如A002、A102、A137。 而有些特殊场合,可能会要求使用比如A402、A407焊条等的全奥氏体的焊缝金属。

另外对Cr/Ni<1的稳定型奥氏体耐热钢,如Cr16Ni25Mo6等,通常在保证焊缝金属的化学成分大致与母材相近的同时,还要增加焊缝金属中Mo、W、Mn等元素的含量,这样可以在保证焊缝金属热强性的同时,还能提高焊缝的抗裂性。比如A502、A507等。

对于在各种腐蚀介质中工作的耐腐蚀不锈钢,选择焊条时应考虑介质与工作温度,来保证它的耐腐蚀性能。
首先如果工作温度300℃以上、有较强腐蚀性的介质,应使用含有Ti或Nb稳定化元素或超低碳不锈钢焊条。比如A137、A002等。只有在弱腐蚀性或仅为避免锈蚀污染的设备,才能使用不含Ti或Nb的不锈钢焊条。

而如果工作介质含有稀硫酸或盐酸,一般是选用含Mo或含Mo和Cu的不锈钢焊条,如A032、A052等。  另外如果需要保证焊缝金属的耐应力腐蚀能力,可使用超合金化的焊材,即焊缝金属中的耐蚀合金元素(Cr、Mo、Ni等)含量高于母材。如采用00Cr18Ni12Mo2类型的焊接材料(如A022)焊接00Cr19Ni10焊件。

如果奥氏体不锈钢是在低温条件下工作的,就要保证焊接接头在使用温度的低温冲击韧性,所以可以使用纯奥氏体焊条。如A402、A407。

有时可采用镍基合金焊条,比如使用Mo元素高达9%的镍基焊材来焊接Mo6型超级奥氏体不锈钢。

怎样选择焊条药皮类型?因为双相奥氏体钢焊缝金属本身含有一定量的铁素体,塑性和韧性都非常良好,从焊缝金属抗裂性角度进行比较,碱性药皮与钛钙型药皮焊条的差别不像碳钢焊条那样显著。所以在实际应用中,考虑到焊接工艺性能方面,多数采用药皮类型代号为17或16的焊条(如A102A、A102、A132等)。

而只有在结构刚性很大或焊缝金属抗裂性较差(如某些马氏体铬不锈钢、纯奥氏体组织的铬镍不锈钢等)时,才考虑选用药皮代号为15的碱性药皮不锈钢焊条(如A107、A407等)。

看到这里可以知道焊接奥氏体不锈钢时特点很多,,需要注意的地方也很多,尤其是奥氏体不锈钢加工的焊接焊条的选用,不锈钢加工焊条必须依据母材及工作条件来选择,只有选好了才能做到有的放矢,满足使用要求,才能达到预期的焊接质量,在日后的使用过程中也会更放心。