不銹鋼是工業制造中最受歡迎的材料之一。因為其大量的鉻和其他合金元素以及碳鋼的結構特性使其具有耐腐蝕性的特性,成為許多項目中非常有用的材料。然而,并非所有不銹鋼都易于焊接,可以說一些牌號的不銹鋼根本不可焊接。所以為了提供一些幫助,本文將重點介紹不同牌號不銹鋼之間的焊接的注意事項。
一、奧氏體不銹鋼
奧氏體不銹鋼可以使用許多不同的焊接工藝焊接在一起。一些更優選的焊接比其他,如304,308,316,321,和347;這些都是奧氏體不銹鋼是可焊接的。然而,應該注意的是,由于它們的碳量相對較高,這些等級可能會發生晶間腐蝕。當不銹鋼中的鉻與碳結合而不是產生保護性氧化鉻層時,會發生晶間腐蝕。隨著時間的推移,這些碳化鉻將使焊縫周圍的區域受到腐蝕。
焊接注意事項:為了克服晶間腐蝕的風險,合金304,308和316也可以低碳形式獲得。這由“L”后綴表示,例如304L。這些等級中較低的碳含量使鉻形成保護性氧化鉻層而不是與碳原子結合。其他選擇包括穩定的321或347等級。這意味著使用鈦或鈮的添加使得碳在與鉻結合之前與它們結合。這兩種形式的晶間腐蝕防止允許焊接奧氏體不銹鋼,降低焊接或熱影響區失效的風險。
二、鐵素體不銹鋼
通常,鐵素體不銹鋼是最容易焊接的不銹鋼。雖然鐵素體不銹鋼仍含有鉻和其他合金元素,但與奧氏體不銹鋼相比,這些元素的減少量使鐵素體不銹鋼更易焊接。由于鐵素體不銹鋼中的鉻含量較低,因此晶間腐蝕并不是一個問題。這意味著與使用奧氏體不銹鋼的應用相比,保持耐腐蝕性很可能不會引起高度關注。
焊接注意事項:較低量的合金元素也降低了焊接過程中熱裂紋的風險。如果在焊接過程中使用過多的熱量輸入,則鐵素體不銹鋼可能在熱影響區中受到過多的晶粒生長。如果發生這種情況,將會發生韌性和延展性的損失。407和430等鐵素體不銹鋼是焊接應用中鐵素體不銹鋼的絕佳選擇。
三、馬氏體不銹鋼
由于碳含量較高,馬氏體不銹鋼比鐵素體或奧氏體更難焊接。與不銹鋼中發現的其他合金元素一起增加的碳含量增加了脆性微結構形成的機會。這可能導致焊接開裂。為了防止開裂,必須采取一些預防措施。必須將焊接過程中帶入焊縫的氫氣保持在最低水平,以降低氫氣開裂的風險。此外,應使用預熱和焊后熱處理,以減少焊接接頭和熱影響區的脆性。
焊接注意事項:諸如403,410和420等馬氏體等級是在進行適當的熱處理并選擇適當的填充金屬時可以焊接的幾種等級。然而,有可用的馬氏體等級的不銹鋼被認為幾乎不可能焊接。在為焊接應用選擇馬氏體不銹鋼時,應注意避免這些。
四、其他類型的不銹鋼
雙相不銹鋼是奧氏體和成分中的部分鐵素體。為了實現這種混合化妝,使用復雜的化學組合物。它們通常比其他不銹鋼具有更低的鎳含量和更高的鉻含量。它們可以焊接,但不同的填充金屬必須用于不同類型的雙相不銹鋼。例如,2205級需要使用2209級填充金屬進行焊接。
焊接注意事項:沉淀硬化不銹鋼的大部分強度和硬度來自阻擋不銹鋼微觀結構中的位錯的金屬間沉淀物。這些沉淀物通過特殊形式的熱處理形成。當來自焊接的熱量施加到這些材料上時,它會損害沉淀硬化不銹鋼的原始機械性能。根據材料制造商的指導原則,焊接后必須再次對這些材料進行熱處理。通常焊接的沉淀硬化不銹鋼包括17-4PH和17-7PH。為所有不銹鋼選擇正確的填充金屬非常重要,包括這些等級。