奥氏体不锈钢和304哪个好容易产生延迟冷裂纹吗

厂家无锡汉能不锈钢2020年4月7日讯  奥氏体不锈钢和304哪个好具有良好的焊接性目前工业上应用最广,焊接时一般不需要采取特殊的工艺措施本论文比较详细的分析了奥氏体鈈锈钢和304哪个好在焊接时产生热裂纹、晶间腐蚀、应力腐蚀开裂、焊接接头的脆化(低温脆化、σ相脆化、熔合线脆断)原因和防治措施,通過焊接特点理论和实践分析,着重介绍了奥氏体不锈钢和304哪个好在焊接不同材料和处于不同工作环境条件时焊条的选用原则方法只有工藝措施和焊条选用合理,才可以焊接出完美的焊缝


不锈钢在航空、石油、化工和原子能等工业中得到日益广泛的应用,不锈钢按化学成汾分为铬不锈钢、铬镍不锈钢按组织分为铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢和304哪个好和奥氏体-铁素体双相不锈钢。

在不锈钢Φ奥氏体不锈钢和304哪个好(18-8型不锈钢)比其他不锈钢具有更优良的耐腐蚀性;强度较低,而塑性、韧性极好;焊接性能良好其主要用作化工容器、设备和零件等,它是目前工业上应用最广的不锈钢

虽然奥氏体不锈钢和304哪个好有诸多优点但是若焊接工艺不正确或焊接材料选用不當,会产生很多缺陷最终影响使用性能。

奥氏体不锈钢和304哪个好的焊接特点

奥氏体不锈钢和304哪个好在焊接时热裂纹是比较容易产生的缺陷包括焊缝的纵向和横向裂纹、火口裂纹、打底焊的根部裂纹和多层焊的层间裂纹等,特别是含镍量较高的奥氏体不锈钢和304哪个好更容噫产生

(1)奥氏体不锈钢和304哪个好的液、固相线的区间较大,结晶时间较长且单相奥氏体结晶方向性强,所以杂质偏析比较严重

(2)导热系數小,线膨胀系数大焊接时会产生较大的焊接内应力(一般是焊缝和热影响区受拉应力)。

(3)奥氏体不锈钢和304哪个好中的成分如C、S、P、Ni等会茬熔池中形成低熔点共晶。例如 S与Ni形成的Ni3S2熔点为645℃,而Ni- Ni3S2共晶体的熔点只有625℃。

(1)采用双相组织的焊缝 尽量使焊缝金属呈奥氏体和铁素体双相組织,铁素体的含量控制在3~5%以下可扰乱奥氏体柱状晶的方向,细化晶粒并且铁素体可以比奥氏体溶解更多的杂质,从而减少了低熔点共晶物在奥氏体晶界的偏析

(2)焊接工艺措施 在焊接工艺上尽量选用碱性药皮的优质焊条、采用小线能量,小电流、快速不摆动焊,收尾时尽量填满弧坑及采用氩弧焊打底等可减小焊接应力和弧坑裂。

(3)控制化学成分 严格限制焊缝中 S、P等杂质含量以减少低熔点共晶。

产生在晶粒の间的腐蚀其导致晶粒间的结合力丧失,强度几乎完全消失当受到应力作用时,即会沿晶界断裂

根据贫铬理论,焊缝和热影响区在加熱到450~850℃敏化温度(危险温度区)时,由于 Cr原子半径较大扩散速度较小,过饱和的碳向奥氏体晶粒边界扩散并与晶界的铬化合物在晶界形成Cr23C6,慥成贫铬的晶界,不足以抵抗腐蚀的程度。

采用低碳或超低碳(W(C)≤0.03%)不锈钢焊接焊材如A002等。

在钢材和焊接材料中加入Ti、Nb等与C亲和力比Cr强的元素能够与C结合成稳定碳化物,从而避免在奥氏体晶界造成贫铬常用的不锈钢材和焊接材料都含有Ti、Nb,如1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12MO2Ti钢材、E347-15焊条、H0Cr19Ni9Ti焊丝等

由焊丝戓焊条向焊缝中熔入一定量的铁素体形成元素,如 Cr、Si、AL、 MO等,以使焊缝形成为奥氏体+铁素体的双相组织因为Cr在铁素体内扩散速度比在奥氏體中快,因此Cr在铁素体内较快的向晶界扩散减轻了奥氏体晶界的贫铬现象。一般控制焊缝金属中铁素体含量为5%~10%如铁素体过多,会使焊縫变脆

因为奥氏体不锈钢和304哪个好不会产生淬硬现象,所以在焊接过程中可以设法增加焊接接头的冷却速度,如焊件下面用铜垫板或矗接浇水冷却

在焊接工艺上,可以采用小电流、大焊速、短弧、多道焊等措施缩短焊接接头在危险温度区停留的时间,以免形成贫铬區

(5)进行固溶处理或均匀化热处理 焊后把焊接接头加热到℃,使碳化物又重新溶解到奥氏体中然后迅速冷却,形成稳定的单相奥氏体组織

另外,也可以进行850~900℃保温2h的均匀化热处理此时奥氏体晶粒内部的Cr扩散到晶界,晶界处Cr量又重新达到了大于12%这样就不会产生晶间腐蝕了。

金属在应力和腐蚀性介质共同作用下发生的腐蚀破坏。根据不锈钢设备与制件的应力腐蚀断裂事例和试验研究可以认为:在一定靜拉伸应力和在一定温度条件下的特定电化学介质共同作用下,现有的不锈钢均有产生应力腐蚀的可能

应力腐蚀最大特点之一是腐蚀介質与材料的组合上有选择性。容易引起奥氏体不锈钢和304哪个好应力腐蚀主要是盐酸和氯化物含有氯离子的介质还有硫酸、硝酸、氢氧化粅(碱)、海水、水蒸气、H2S水溶液、浓NaHCO3+NH3+NaCl水溶液等介质等。

应力腐蚀开裂是焊接接头在特定腐蚀环境下受拉伸应力作用时所产生的延迟开裂现象奥氏体不锈钢和304哪个好焊接接头的应力腐蚀开裂是焊接接头比较严重的失效形式,表现为无塑性变形的脆性破坏。

(1)合理制定成形加工和组裝工艺 尽可能减小冷作变形度,避免强制组装,防止组装过程中造成各种伤痕(各种组装伤痕及电弧灼痕都会成为SCC的裂源,易造成腐蚀坑

(2)合理选擇焊材 焊缝与母材应有良好的匹配,不产生任何不良组织,如晶粒粗化及硬脆马氏体。

(3)采取合适的焊接工艺 保证焊缝成形良好,不产生任何应力集中或点蚀的缺陷,如咬边等采取合理的焊接顺序,降低焊接残余应力水平例如,避免十字交叉焊缝Y形坡口改为X形坡口、适当减小坡口角喥、采用短焊焊道、采用小线能量。

(4)消除应力处理焊后热处理,如焊后完全退火或退火;在难以实施热处理时采用焊后锤击或喷丸等

(5)生产管悝措施 介质中杂质的控制,如液氨介质中的O2、N2、H2O等、液化石油气中的H2S、氯化物溶液中的O2、Fe3+、Cr6+等、防蚀处理:如涂层、衬里或阴极保护等、添加緩蚀剂。

奥氏体不锈钢和304哪个好的焊缝在高温加热一段时间后就会出现冲击韧度下降的现象,称为脆化

1.焊缝金属的低温脆化(475℃脆化)

含囿较多铁素体的相(超过15%~20%)的双相焊缝组织,经过350~500℃加热后塑性和韧性会显著下降,由于475℃时脆化速度最快故称为475℃脆化。

对于奥氏体不鏽钢和304哪个好焊接接头耐蚀性或抗氧化性并不总是最为关键的性能,在低温使用时焊缝金属的塑韧性就成为关键性能。

为了满足低温韌性的要求焊缝组织通常希望获得单一的奥氏体组织,避免δ铁素体的存在。δ铁素体的存在总是恶化低温韧性,而且含量越多这种脆化越严重。

①在保证焊缝金属抗裂性能和抗腐蚀性能的前提下应将铁素体相控制在较低的水平,约

②已产生475℃脆化的焊缝可经900℃淬吙消除。

2.焊接接头的σ相脆化

奥氏体不锈钢和304哪个好焊接接头在375~875℃温度范围内长期使用会产生一种FeCr间化合物,称为σ相。σ相硬而脆(HRC>68)

由於σ相析出的结果,使焊缝冲击韧度急剧下降,这种现象称为σ相脆化。σ相一般仅在双相组织焊缝内出现;当使用温度超过800~850℃时在单相奥氏体焊缝中也会析出σ相。

①限制焊缝金属中的铁素体含量(小于15%);采用超合金化焊接材料,即高镍焊材,并严格控制Cr、Mo、Ti、Nb等元素的含量。

②采鼡小规范,以减小焊缝金属在高温下的停留时间

③对已析出的σ相在条件允许时进行固溶处理,使σ相溶入奥氏体。

④把焊接接头加热到℃,然后快速冷却σ相一般在1Cr18Ni9Ti钢中一般不产生。

奥氏体不锈钢和304哪个好在高温下长期使用在沿熔合线外几个晶粒的地方,会发生脆断现潒

在钢中加入 Mo能提高钢材抗高温脆断的能力。

通过以上的分析只有合理选择以上的焊接工艺措施或焊接材料都可以避免以上焊接缺陷嘚产生。奥氏体不锈钢和304哪个好具有优良的焊接性几乎所有的焊接方法都可用于奥氏体不锈钢和304哪个好的焊接。

在各种焊接方法中焊条電弧焊具有适应各种位置与不同板厚的优点、应用非常广泛下面着重分析一下奥氏体不锈钢和304哪个好焊条在不同用途下的选用原则和方法。

奥氏体不锈钢和304哪个好的焊条选用要点

不锈钢主要用于耐腐蚀,但也用作耐热钢和低温钢因此,在焊接不锈钢时,焊条的性能必须与不锈鋼的用途相符。不锈钢焊条必须根据母材和工作条件(包括工作温度和接触介质等)来选用

不锈钢不同钢材牌号和焊条型号、牌号对照表


良恏的耐热、耐腐蚀、抗裂性


关于不锈钢拉伸延迟开裂的原因忣处理措施

        目前生产加工中,用于冲压拉伸加工比较常见的是铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢和304哪个好在加工完成后随着拉伸加工程度夶小,有可能在后续出现开裂的想象从不锈钢材料的组织及性能分析来预防该种问题的发生。
奥氏体不锈钢和304哪个好发生延迟开裂只要昰因为它本身的组织决定的奥氏体不锈钢和304哪个好的加工硬化程度比较大,奥氏体组织在拉伸后除了存在冷加工所造成的残余内应力外还会在口部有部分发生马氏体相变,要防止口部发生破裂就必须消除残余应力及消除马氏体组织,使他在高温下发生相变奥氏体不鏽钢和304哪个好以304为例,退火温度为1010—1050摄氏度一般为了避免拉伸件整体退火的变形,只对拉伸件的口部进行退火比较快捷的是高频退火。
         二:铁素体不锈钢的延迟开裂(比如以430为代表的400系列不锈钢) 铁素体不锈钢拉伸完后不发生相变,产品开裂主要是残余应力造成的為了保证安全,从经验来来说 对于圆筒形拉伸件来说,当高径比大于或等于

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原标题:奥氏体不锈钢和304哪个好嘚焊接特点及及焊接工艺

不锈钢是指含Cr量高于12%的钢, Cr在钢中的作用是能在钢的表面形成一层坚固致密的Cr2 O3 薄膜, 使钢本身与大气或腐蚀介质隔离洏免遭腐蚀在此基础上, 再加入一定数量的 Ni、Ti、Nb、W等元素, 则能形成具有特殊耐腐蚀、抗高温氧化或具有一定高温强度等性能的各类不锈钢鋼种。不锈钢按其显微组织不同可分为五类:铁素体型、马氏体型、奥氏体型、奥氏体+铁素体型和淀硬化型不锈钢奥氏体不锈钢和304哪个恏通常在常温下的组织为纯奥氏体,也有一些为奥氏体+少量铁素体这种少量铁素体有助于防止热裂纹。奥氏体不锈钢和304哪个好因焊接性良好在化工、石油容器等行业应用较为广泛。

奥氏体不锈钢和304哪个好的焊接特点

奥氏体不锈钢和304哪个好具有良好的可焊性但焊接材料戓焊接工艺不正确时,会出现以下缺陷:

( 1) 晶间腐蚀产生原因

晶间腐蚀发生于晶粒边界所以叫晶间腐蚀。它是奥氏体不锈钢和304哪个好最危險的一种破坏形式它的特点是腐蚀沿晶界深入金属内部,并引起金属机械性能和耐腐蚀性能的下降奥氏体不锈钢和304哪个好在450℃~850℃温度區间范围内停留一定时间后,则在晶界处会析出Cr 23 C 6 其中的铬主要来自晶粒表层, 内部的铬如来不及补充,会使晶界晶粒表层的含铬量下降而形成贫铬区在强腐蚀介质的作用下,晶界贫铬区受到腐蚀就会形成晶间腐蚀受到晶间腐蚀的不锈钢在表面上没有明显的变 化,但在受仂时会沿晶界断裂, 几乎完全丧失强度

( 2) 防止晶间腐蚀的措施

选用超低碳(C≤0.03%)、添加钛或铌等稳定元素的不锈钢焊条。

采用小规范目的昰为了减少危险温度范围停留时间,采用小电流、快焊速、短弧焊及不作横向摆动焊缝可采用强制冷却(如铜垫板、水冷)方法加快焊接接头的冷却速度,减少热影响区多层焊时,应控制层间温度要前一道焊缝冷却至60℃以下时再焊。接触介质的那面焊缝最后焊接焊後固溶处理。将工件加热至1050℃~ 1150℃后淬火使晶界上的Cr 23 C 6 溶入晶粒内部, 形成均匀的奥氏体组织。

( 1) 热裂纹产生原因

液相线和固相线距离大凝固過程温度范围大,使低熔点杂质偏析严重而且集中在晶界处。膨胀系数大所以冷却收缩时的应力也大。

( 2) 控制热裂纹产生的措施

控制焊縫金属组织尽量使焊缝金属呈双相组织,铁素体的含量控制在3%~5%以下因为铁素体能大量溶解有害的S、P杂质。控制化学成分应减少焊缝金属中的镍、碳、硫、磷含量,增加铬、钼、硅及锰等元素可以减少热裂纹的产生。选用适当的焊条药皮类型用低氢型药皮焊条可以使焊缝晶粒细化,减少杂质偏析提高抗裂性。用酸性药皮焊条氧化性强使合金元素烧损多,抗裂下降而且晶粒粗大,使热裂纹极易產生采用适当的焊接规范和冷却速度。采用小规范即小电流、快焊速来减少焊接熔池过热、快速冷却,以减少偏析使抗裂性提高。哆层焊时要控制层间温度,前一焊道冷却至60℃后再焊

( 1) 应力腐蚀开裂产生原因

应力腐蚀开裂是焊接接头在特定腐蚀环境下,受拉伸应力莋用时所产生的延迟开裂现象奥氏体不锈钢和304哪个好焊接接头的应力腐蚀开裂是焊接接头比较严重的失效形式,表现为无塑性变形的脆性破坏

( 2) 应力腐蚀开裂防止措施

合理制定成形加工和组装工艺,尽可能减小冷却变形度避免强制组装,防止组装过程中造成各种伤痕(各种组装伤痕及电弧灼痕都会成为SCC的裂源, 易造成腐蚀坑)。合理选择焊材焊缝与母材应有良好的匹配,不产生任何不良组织如晶粒粗化及硬脆马氏体等。采取合适的焊接工艺保证焊缝成形良好,不产生任何应力集中或点蚀的缺陷如咬边等;采取合理的焊接顺序,降低焊接残余应力消除应力处理。焊后热处理如焊后完全退火或退火;在难以实施热处理时采用焊后锤击或喷丸等。

( 1) 焊缝成形不良产苼原因奥氏体不锈钢和304哪个好焊接时由于焊缝中合金元素含量高,熔池流动性差易造成焊缝表面成形不良。主要表现在根部焊道背面荿形恶化及盖面焊道表面粗糙焊缝表面成形不良对焊缝性能的影响在常温或高温工况下表现不明显,但在低温工况下其成形不良所造荿的应力集中,对焊缝低温性能的影响不亚于焊缝内部质量的影响

对于焊缝成形不良以及焊接热影响区的晶间腐蚀问题,可以通过焊接笁艺来加以解决采用钨极氩弧焊打底、较小的焊接线能量,来控制热影响区处于敏化温度区间的范围

奥氏体不锈钢和304哪个好的焊接工藝

根据上述不锈钢的焊接特点,为保证接头的质量应当采用以下焊接工艺:

1. 焊前准备。必须清除可能使焊缝金属增碳的各种污染焊接坡口和焊接区焊前应用丙酮或酒精除油和去水。不得用碳钢钢丝刷清理坡口和焊缝表面清渣和除锈应用砂轮、不锈钢钢丝刷等。

2. 焊条必須存放在干净的库房内使用时应将焊条放在焊条筒内,不要用手直接接触焊条药皮

3. 焊接薄板和拘束度较小的不锈钢焊件,可选用氧化鈦型药皮焊条因为这种焊条的电弧稳定,焊缝成型美观

4. 对于立焊和仰焊位置,应采用氧化钙型药皮焊条其熔渣凝固较快,对熔化的焊缝金属可起到一定的支托作用

5. 气体保护焊和埋弧自动焊时,应选用铬锰含量比母材高的焊丝以补偿焊接过程中合金元素的烧损。

6. 在焊接过程中必须将焊件保持较低的层间温度,最好不超过150℃不锈钢厚板焊接时,为加快冷却可从焊缝背面喷水或用压缩空气吹焊缝表面,但层间必须注意清理防止压缩空气污染焊接区。

7. 手工电弧焊时应在焊条说明书规定的电流范围内选择焊接电流。由于不锈钢电阻值较大靠近夹持端的一段焊条容易受电阻热的作用而发红,在焊至后半段焊条时应加快熔化速度使焊缝熔深减少,但熔化速度太快叒会造成未熔合和熔渣等缺陷从保证接头的耐腐蚀性考虑,也要求选用较小的焊接电流减少焊接热输入量,防止焊接热影响区的过热

8. 在操作技术上应采用窄焊道技术,焊接时尽量不摆动焊条在保持良好熔合的前提下,尽可能提高焊接速度

不锈钢焊件焊后一般不作消除应力处理。虽然在不锈钢的焊接中也存在较高的残余应力但由于接头各区在焊后具有良好的塑性和韧性,使残余应力的有害影响显著减小更重要的是消除应力处理的温度范围正好处于不锈钢的敏化温度区,消除应力处理反而导致耐蚀性的降低因此不锈钢焊件的焊後热处理的目的不应是消除接头的残余应力,而应是提高接头的耐蚀性主要有固溶处理和稳定化处理。

通过采用以上焊接工艺可提高奧氏体不锈钢和304哪个好的焊接质量。奥氏体不锈钢和304哪个好的焊接对焊工的技能要求较高,因此焊工必须经培训考核后上岗操作方能保证焊接接头的焊接质量及耐蚀性。

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