浙江至德鋼業有限公司半奧氏體沉淀硬化不銹鋼管焊接工藝如下：

一、焊接特點

? ?半奧氏體沉淀硬化不銹鋼管，塑性和韌性都良好。所以通常在退火狀態下進行施焊。焊接特點如下：

1. 當焊縫與母材成分相同，要求同材質焊接時，在焊接熱循環的作用下，可能出現下列問題。

? ? a. 由于焊縫及近縫區加熱溫度遠高于周圍溫度，鐵素體相比例有所增加，鐵素體含量過高將可能引起接頭脆化。

? ? b. 在焊接高溫區，碳化物特別是鉻的碳化物大量溶入奧氏體固溶體，提高了固溶體中有效合金元素含量，進而增加了奧氏體的穩定性，降低了焊縫及近縫區的M，點，使奧氏體在低溫下都難以轉變為馬氏體，造成焊接接頭的強度難以與母材相匹配。為此，必須采用適當的焊后熱處理，使碳化物析出，降低合金元素的有效含量，促進奧氏體向馬氏體轉變，通常的措施是焊接結構的整體復合熱處理。其中包括以下幾個方面。

? ? 焊后調整熱處理：746℃加熱3h后空冷，使鉻的碳化物從固溶體中析出，提高Ms點，促進馬氏體轉變。

? ? 低溫退火：930℃加熱1h后水淬，使Cr23C6等碳化物從固溶體中析出，可大大提高M。點。

? ? 冰冷處理：在低溫退火的基礎上，立即進行冰冷處理（-73℃保持3h），使奧氏體幾乎全部轉變為馬氏體，然后升溫到室溫。

?2. 當不要求同材質等強焊接時，可采用奧氏體型（Cr18Ni9、Cr18Ni12Mo2）焊接材料，焊縫與熱影響區均沒有明顯的裂紋敏感性。

二、焊接方法

? ?這類鋼可采用焊條電弧焊、鎢極氬弧焊等焊接方法進行焊接。

三、焊接材料的選擇

?1. 焊接材料選擇與母材金屬相同的材料作為填充金屬，其目的是使焊接接頭性能與母材金屬相當。到目前為止尚未研制出一種與母材金屬成分相當的焊條，所以如要求焊縫金屬成分與母材金屬成分相同時，不能采用焊條電弧焊。采用鎢極氬弧焊的方法焊接這類鋼時，焊絲可從母材金屬上截取，或者熔煉出與母材金屬成分相當的棒狀焊絲。焊后還需進行下列的整體復合熱處理才能使焊接接頭力學性能與母材金屬等效。

? ?a. 焊后調整處理

? ? ? 在746℃保溫3h后空冷，析出鉻的碳化物，使固溶的合金元素下降，相變溫度點（Ms）上升，為奧氏體轉變成馬氏體創造條件。

? ?b. 低溫退火

? ? ?在930℃保溫1h后水冷，進一步從固溶體中析出Cr23C6 等碳化物，使合金元素有效含量大大降低，可使殘余奧氏體的相變溫度提高155～166℃。

? ?c. 冰冷處理

? ? ?在低溫退火后立即進行冰冷處理，使其在-73℃保持3h以上，然后自然升至室溫，使母材金屬中的奧氏體全部轉變為馬氏體組織，在焊縫中僅殘留少量的奧氏體，其他全部轉為馬氏體組織。

? ?d. 時效硬化處理

? ? ?其處理溫度和時間對焊接接頭的組織和性能影響較大。當回火時間相同，而回火溫度從350℃增至600℃時，焊接接頭中殘余奧氏體減少，回火馬氏體增多，組織變得細小而球化，析出碳化物增多。同樣在回火溫度不變時，回火時間短，則焊接接頭中殘余奧氏體相增多，馬氏體回火不充分，析出碳化物較少，對焊接接頭性能不利；反之，回火時間延長，殘余奧氏體相減少，馬氏體逐漸球化、細小而密布、析出碳化物也增多，對焊接接頭強化效果明顯提高。

? 整體復合熱處理工藝較為復雜，但是能使焊接接頭基本達到與母材金屬等強度。

?2. 選擇與母材金屬成分不同的異種焊接材料，可用于不要求等強度或等耐蝕性能的焊接接頭。焊接方法有焊條電弧焊和鎢極氬弧焊。

? ? 焊條電弧焊時，可選用E308、E308L、E309、E310或E316等型號不銹鋼焊條。

? ? 鎢極氬弧焊時，可選用 H0Cr21Ni10、H0Cr19Ni12Mo2、H1Cr24Ni13或 H1Cr26Ni21等牌號不銹鋼焊絲。

? ? 使用上述焊接方法焊接時，焊前不要預熱，焊后不需要進行一系列的熱處理，就能獲得優質的焊接接頭。

? ? 0Cr17Ni7AI半奧氏體沉淀硬化不銹鋼的自動脈沖TIG焊接工藝參數見本章工程實例1。PH15-7Mo半奧氏體沉淀硬化不銹鋼的自動脈沖TIG焊接工藝參數見表8-12。

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