【2017年整理】南京格外轨道总结各类不锈钢焊接特点.doc

南京格外轨道分享各类不锈钢的焊接特点 南京格外轨道交通设备有限公司是轨道交通车辆暖通设备零部件（电动风量调节调节装置、机械式空气过滤器、滤网等）、车辆金属内饰以及机箱、机柜等钣金系列产品的专业生产制造厂家。目前已通过了ISO9001:2008?质量管理体系认证、EN15085轨道应用―轨道车辆和车辆部件的焊接体系认证，IRIS（02版）国际铁路行业标准体系认证，根据多年的行业经验，现在和大家分享各类不锈钢的焊接特点。 1、氩弧焊 氩气是单原子气体，不会产生化合物，高温不分解，也不溶于金属中，不与任何元素发生反应，其稳弧性能好，热损耗小，电弧热集中，热效率高。在氩气的保护下，通过电热使钨极发射大量电子，从而使氩气电离，产生足够的正、负离子和电子，使气体导电，在钨极与钢带之间产生连续的弧光放电，即产生了“弧氢”。弧氢中心白色耀眼部分叫“弧柱”，其温度非常高，能熔化任何金属，作为焊接的热源。氩弧焊用从专用的焊枪喷嘴喷出严密的氩气层流，使电弧包围在其中，与空气隔开，利用电弧产生的热量熔化被焊处，并填充焊丝，将两块分离的金属连接在一起，从而获得牢固的焊接接头。氩气不纯易使焊缝氧化、氮化，使焊缝硬淬，破坏其气密性，降低焊接质量。 TIG（惰性气体保护钨极电弧焊）采用高纯（99.9％）Ar保护气，使用非消耗性的钨棒，焊缝强度和致密度较好，适用于3mm以下的不锈钢带。MIG（惰性气体保护金属电弧焊）采用98％Ar的混合气，使用消耗性细实心焊丝（材质与母材相似），焊接速度快、效率高，适用于3mm以上的不锈钢带。 氩弧焊常见的焊接缺陷 焊缝不合要求。因焊接工艺参数选择不当，或操作技术不熟练，导致焊缝高低宽窄不一，焊缝成形不良，背面焊缝下凹。造成焊缝减弱过多，使焊缝强度不够；焊缝过高，造成应力集中，易形成裂纹。 烧穿。因焊接电流过大，熔池温度过高，焊丝加入不及时，带钢对接间隙过大，焊接速度过慢等，导致焊缝上出现单个或连续的穿孔。使焊缝强度减弱，易引起引力集中和裂纹。 未焊透。因电流过小，操作不熟练，焊接速度太快，对接间隙小，电弧过长或电弧未对准焊缝等，导致焊丝与基体金属未熔合在一起或焊接金属中局部未熔合。该部位应进行补焊。 裂纹。液体金属在凝固过程中或略低于固相线温度下，产生沿晶间边界的、断口上有明显氧化色的热裂纹。在固态时发生相变，或有扩散氢存在，以及冷却时在过大的焊接收缩应力作用下，而生成的具有穿晶性质的、断口发亮、没有氧化色的冷裂纹。当选择和使用焊丝不当，焊接时高温停留时间过长，造成氧化、过热和晶粒度过度长大，材料本身杂质较多，或材料本身易淬硬时均易产生裂纹。 气孔。因熔池在高温时能溶解大量的氢，熔池冷凝时溶解氢的能力显著下降，当熔池冷却过快时氢气来不及跑出熔池，即在焊接内部及表面产生单个或密集的圆形空穴，使焊缝金属的有效截面积减小，降低焊缝的强度，造成应力集中。在焊件、焊丝表面有油污、氧化皮、铁锈，或在潮湿气氛焊接，或氩气纯度低、含杂质较多，或氩气保护气不良以及熔池高温氧化、飞溅等情况下均易产生气孔。 2、奥氏体不锈钢的焊接 奥氏体不锈钢在焊接过程中的弹、塑性应力和应变量很大，却极少出现冷裂纹。焊接接头不存在淬火硬化区及晶粒粗大化，故焊缝抗拉强度较高。主要问题：焊接变形较大；因其晶界特性和对某些微量杂质（S、P）敏感，易产生热裂纹。 奥氏体不锈钢的焊接特性： 1.碳化铬的形成，降低了焊接接头抗晶间腐蚀能力。 （1）针对焊缝晶间腐蚀和目材上敏化温度区腐蚀，可采用下列措施加以限制： a．减少目材及焊缝的含碳量，目材中添加稳定化元素Ti、Nb等元素使之优先形成MC，以避免Cr23C6形成。 b．使焊缝形成奥氏体加少量铁素体的双相组织。焊缝中存在一定数量的铁素体时，可细化晶粒，增加晶粒面积，使晶界单位面积上的碳化铬析出量减少。铬在铁素体中溶解度较大，Cr23C6优先在铁素体中形成，而不致使奥氏体晶界贫铬；散步在奥氏体之间的铁素体，可防止腐蚀沿晶界向内部扩散。 c．控制在敏化温度区间的停留时间。调整焊接热循环，尽可能缩短600～1000℃的停留时间，可选择能量密度高的焊接方法（如等离子氩弧焊），选用较小的焊接线能量，焊缝背面通氩气或采用铜垫增加焊接接头的冷却速度，减少起弧、收弧次数以避免重复加热，多层焊时与腐蚀介质的接触面尽可能最后施焊等。 d．焊后进行固溶处理或稳定化退火（850～900℃）保温后空冷，以使碳化物充分析出，并使铬加速扩散 ）。 （2）焊接接头的刀状腐蚀。只发生在含有稳定剂Ti、Nb的奥氏体不锈钢的焊接接头中。其腐蚀部位在热影响区的过热区，沿熔合线发展，开始宽度仅3～5个晶粒，逐步扩大至1.0～1.5mm。高温敏化（超过1200℃）使TiC、NbC溶入固溶体，由于碳的扩散能力较强，在冷却过程中将偏聚在晶界形成过饱和状态，而Ti