安小龍0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼焊接性研究

1、 陜西航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 材料工程 系 焊接技術(shù)及自動化專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼的焊接性及焊接工藝研究 學(xué)生姓名 學(xué)號 指導(dǎo)教師 職稱 助教 2011 年 9 月 28 日畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 材料工程 系 焊接技術(shù)及自動化 專業(yè)學(xué)生姓名 學(xué)號 一、畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼的焊接性及焊接工藝研究 二、畢業(yè)設(shè)計（論文）時間 2011 年 9 月 23 日至 2011 年 9 月 28 日三、畢業(yè)設(shè)計（論文）地點： 陜西航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 四、畢業(yè)設(shè)計（論文）的內(nèi)容要求：1. 明確奧氏體不銹鋼的類別、應(yīng)用及焊接特點。2.

2、明確0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼化學(xué)成分、基本性能、應(yīng)用。3. 分析0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼的焊接性。4. 分析0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼的焊接工藝性。5. 論述防止0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼焊接裂紋的基本措施。6. 分析0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼焊接質(zhì)量檢驗方法。指導(dǎo)教師 2011年9月 28日批 準(zhǔn) 年 月 日畢業(yè)設(shè)計（論文）評定表姓名學(xué)號專業(yè)焊接技術(shù)及自動化畢業(yè)設(shè)計（論文）題目0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼的焊接性及焊接工藝研究評閱意見評閱教師： 年 月 日答辯組成員答辯時間答辯地點本人陳述答辯過程要點答辯組提問回答問題情況什么是焊接性？焊接性是指材料在限定的施工條件下焊接成按規(guī)

3、定設(shè)計要求的構(gòu)件，并滿足預(yù)定服役要求的能力。答辯組評語成績答辯委員會主任簽字年 月 日目錄前言- 1 -1.奧氏體不銹鋼的類別、應(yīng)用及焊接特點- 2 -1.1奧氏體不銹鋼的類別- 2 -1.2奧氏體不銹鋼的應(yīng)用- 3 -1.3奧氏體不銹鋼的焊接特點- 4 -2.0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼化學(xué)成份、基本性能、應(yīng)用- 6 -2.1 0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼的化學(xué)成份- 6 -2.2 0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼的基本性能- 6 -2.3 0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼的應(yīng)用- 9 -3. 0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼的焊接性- 9 -3.1 0Cr18Ni9Ti的焊接性分析- 9 -4.0Cr

4、18Ni9Ti奧氏體鋼焊接工藝性- 14 -5.防止0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼焊接裂紋的措施- 16 -5.1可能的原因及解決辦法- 17 -5.2主要（熱裂紋）影響因素及解決方法- 18 -6.防止0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼焊接質(zhì)量檢驗方法- 19 -畢業(yè)設(shè)計總結(jié)- 21 -致謝- 22 -參考文獻(xiàn)- 23 -前言 由于奧氏體鋼特殊的焊接性能，在現(xiàn)代社會中越來越多地方使用到這種鋼，現(xiàn)在奧氏體鋼也是我們發(fā)展研究的一個方向，未來的時間里對奧氏體鋼的開發(fā)研究也越來越引起專家們的重視。因此，學(xué)院畢業(yè)設(shè)計老師，為我精心安排了題目為0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼的焊接性及焊接工藝研究的畢業(yè)設(shè)計。我通過

5、對題目的梳理和實習(xí)階段對奧氏體鋼焊接的了解,按照老師的要求在安排上立足于國內(nèi)目前焊接生產(chǎn)的水平，重點放在與焊接質(zhì)量有關(guān)的問題上,精心的已不銹鋼門窗的制作工藝進行設(shè)計。此設(shè)計在體系上也改變了過去高校教材的系統(tǒng)做法，根據(jù)職業(yè)技術(shù)教育的安排作了較大的調(diào)整。通過第一章對奧氏體不銹鋼的類別、應(yīng)用及特點說明；還有0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼化學(xué)成份、基本性能、應(yīng)用以及焊接性、工藝性進行了分析；最后對其焊接裂紋的防治措施和質(zhì)量檢驗進行了論述?？偣餐ㄟ^六章內(nèi)容進行了必要的理論分析和圖表解說，清楚地知道了本書寫作的目的及意義。在編寫過程中，參閱了高等學(xué)校有關(guān)教材及國內(nèi)出版的資料，并得到各位老師和同學(xué)的幫助，在此

6、一并致謝。由于編者水平有限，書中缺點錯誤在所難免，懇請廣大讀者批評指正。 編者 1.奧氏體不銹鋼的類別、應(yīng)用及焊接特點 奧氏體不銹鋼是在常溫下具有奧氏體組織的不銹鋼奧氏體組織，鋼中含Cr約18%、Ni 8%10%、C約0.1%時，具有穩(wěn)定的奧氏體組織。奧氏體鉻鎳不銹鋼包括著名的18Cr-8Ni鋼和在此基礎(chǔ)上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Ti等元素發(fā)展起來的高Cr-Ni系列鋼。奧氏體不銹鋼無磁性而且具有高韌性和塑性，但強度較低，不可能通過相變使之強化，僅能通過冷加工進行強化。1.1奧氏體不銹鋼的類別 由于奧氏體不銹鋼具有全面的和良好的綜合性能，在各行各業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用，種類也較多

7、。1、按照牌號可分為(1)1Cr17Mn6Ni15N；(2)1Cr18Mn8Ni5N；(3)1Cr18Ni9Ti；(4)1Cr18Ni9Si；(5)0Cr18Ni9Ti；(6)0Cr19Ni10；(7)0Cr19Ni9N；(8)0Cr19Ni10NbN；(9)0Cr18Ni10N；(10)1Cr18Ni12；(11) 0Cr23Ni13；(12)0Cr25Ni20；(13) 0Cr17Ni12Mo2；(14) 00Cr17Ni14Mo2；(15) 0Cr17Ni12Mo2N；(16) 00Cr17Ni13Mo2N；(17) 1Cr18Ni12Mo2Ti；(18) 0Cr18Ni12Mo2Ti；

8、(19) 1Cr18Ni12Mo3Ti；(20) 0Cr18Ni12Mo3Ti；(21) 0Cr18Ni12Mo2Cu2；(22) 00Cr18Ni14Mo2Cu2；(23) 0Cr19Ni13Mo3；(24) 00Cr19Ni13Mo3；(25) 0Cr18Ni16Mo5；(26) 1Cr18Ni9Ti；(27) 0Cr18Ni10Ti；(28) 0Cr18Ni11Nb；(29) 0Cr18Ni13Si4 共29種。2、按照用途可分為不銹鋼：這類鋼主要要求耐侵蝕性的化學(xué)介質(zhì)的腐蝕，對強度要求不高?？寡趸哼@種鋼主要要求在高溫下抗氧化活耐氣體介質(zhì)的腐蝕。熱強剛：這類鋼主要要求高溫下具有較好的抗

9、氧化性和耐腐蝕能力，并具有較高的強度。3、按照正火狀態(tài)的組織可分為馬氏體鋼、鐵素體鋼、奧氏體鋼（如Cr18Ni8系列中的0Cr18Ni9、0Cr19Ni10Ti、0Cr18Ni12Mo3Ti等，主要用于耐蝕條件下；Cr25Ni20系列主要用作抗氧化鋼，提高含碳量可作為熱強鋼）、鐵素體奧氏體雙向鋼、沉淀硬化性不銹鋼。1.2奧氏體不銹鋼的應(yīng)用根據(jù)奧氏體同種類的力學(xué)性能、化學(xué)性能等方面的特點，這種剛上應(yīng)用最廣的不銹鋼，屬于鎳鉻剛，典型的是18-8型不銹鋼。這種剛含碳量很低。因鎳的加入，擴大了奧氏體區(qū)而獲得單相奧氏體組織。故有很好的耐腐蝕性及耐熱性，也就具有了很廣的應(yīng)用范圍。主要應(yīng)用在以下幾方面：1、

10、 石油、石化設(shè)備，如石化設(shè)備中的波紋管,油罐；2、 紙漿、造紙漂白設(shè)備，如紙漿蒸煮器、漂白設(shè)備；3、 發(fā)電廠煙氣脫硫裝置，主要使用部位有：吸收塔的塔體、煙道、檔門板、內(nèi)件、噴淋系統(tǒng)等；4、 海上系統(tǒng)或海水處理，如電廠中用海水冷卻的薄壁冷凝管道、海水淡化處理設(shè)備；5、 脫鹽工業(yè)，如制鹽或除鹽設(shè)備；6、 熱交換器，尤其在有氯離子工作環(huán)境中的熱交換器。1.3奧氏體不銹鋼的焊接特點 奧氏體不銹鋼是應(yīng)用最廣泛的不銹鋼，以高Cr-Ni型最為普遍。目前奧氏體不銹鋼大致可分為Cr18-Ni8型、Cr25-Ni20型、Cr25-Ni35型。奧氏體不銹鋼有以下焊接特點：1、焊接熱裂紋（如圖1-1） 奧氏體不銹鋼由

11、于其熱傳導(dǎo)率小，線膨脹系數(shù)大，因此在焊接過程中，焊接接頭部位的高溫停留時間較長，焊縫易形成粗大的柱狀晶組織，在凝固結(jié)晶過程中，若硫、磷、錫、銻、鈮等雜質(zhì)元素含量較高，就會在晶間形成低熔點共晶，在焊接接頭承受較高的拉應(yīng)力時，就易在焊縫中形成凝固裂紋，在熱影響區(qū)形成液化裂紋，這都屬于焊接熱裂紋。防止熱裂紋最有效的途徑是降低鋼及焊材中易產(chǎn)生低熔點共晶的雜質(zhì)元素和使鉻鎳奧氏體不銹鋼中含有4 12的鐵素體組織。 2、晶間腐蝕（如圖1-2） 根據(jù)貧鉻理論，在晶間上析出碳化鉻，造成晶界貧鉻是產(chǎn)生晶間腐蝕的主要原因。為此，選擇超低碳焊材或含有鈮、鈦等穩(wěn)定化元素的焊材是防止晶間腐蝕的主要措施。 如圖1-1 焊接

12、熱裂紋 如圖1-2 晶間腐蝕3、應(yīng)力腐蝕開裂（如圖1-3） 應(yīng)力腐蝕開裂通常表現(xiàn)為脆性破壞，且發(fā)生破壞的過程時間短，因此危害嚴(yán)重。造成奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕開裂的主要原因是焊接殘余應(yīng)力。焊接接頭的組織變化或應(yīng)力集中的存在，局部腐蝕介質(zhì)濃縮也是影響應(yīng)力腐蝕開裂的原因。 a)腐蝕原理示意圖 b)腐蝕的外觀 如圖1-3 應(yīng)力腐蝕開裂4、焊接接頭的相脆化 相是一種脆硬的金屬間化合物，主要析集于柱狀晶的晶界。相和相都可發(fā)生相轉(zhuǎn)變。比如對于Cr25Ni20型焊縫在800 900加熱時，就會發(fā)生強烈的轉(zhuǎn)變。對于鉻鎳型奧氏體不銹鋼，特別是鉻鎳鉬型不銹鋼，易發(fā)生相轉(zhuǎn)變，這主要是由于鉻、鉬元素具有明顯的化作用，當(dāng)焊

13、縫中鐵素體含量超過12時，的轉(zhuǎn)變非常顯著，造成焊縫金屬的明顯的脆化，這也就是為什么熱壁加氫反應(yīng)器內(nèi)壁堆焊層將鐵素體含量控制在310的原因。2.0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼化學(xué)成份、基本性能、應(yīng)用2.1 0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼的化學(xué)成份 碳 C ：0.07 硅 Si：1.00 錳 Mn：2.00 硫 S ：0.030 磷 P ：0.035 鉻 Cr：0.003.00 鎳 Ni：10.0020.00 鈦 Ti: 5.0010.002.2 0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼的基本性能1、 不銹鋼的耐蝕性： 1）.金屬的腐蝕形式按機理可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。 2）.提高腐蝕措施,主要針對腐蝕原因入

14、手。 總之1）使鋼的表面形成穩(wěn)定、致密、牢固均勻的氧化膜。2)使剛得到單一的固溶體。3)提高固溶體的電極電位。2、 高溫性能： 高溫性能包括兩個方面，即高溫抗氧化性和高溫強度。高溫抗氧化性指鋼在高溫下對各類介質(zhì)化學(xué)腐蝕能力：高溫強度是指鋼在高溫下的保持強度性能。3、焊接性能： 可焊性良好，可采用的焊接方法視壁厚而定，厚度在2mm以內(nèi)的工作宜采用氬弧焊，中，厚板可用手工電弧焊和埋弧自動焊，焊后不會出現(xiàn)刀口狀腐蝕，焊縫金屬力學(xué)性能510MPa 35%。 4、物理性能及力學(xué)性能： 物理性能有:熱膨脹系數(shù)、熱導(dǎo)率、電阻率等。力學(xué)性能有：（如表2-1）鎳合金為主要合金元素，含有鉻何以提高其對酸的耐腐蝕性

15、，還可以通過加入鈦或鈮，把含碳量降低達(dá)到碳的穩(wěn)定化，以防止出現(xiàn)晶間腐蝕。表2-1 奧氏體、鐵素體、奧氏體和雙相不銹鋼的室溫力學(xué)性能鋼號熱處理制度bMpasMpa（%）（%）2Cr18Ni91100-1150oC水冷56821640551Cr18Ni91100-1150oC水冷53919645501100oC水冷540-706201-38248.8-6959.5-810Cr18Ni9(304)1080-1130oC水冷49019645601Cr18Ni9Ti920-1150oC水冷54020540451100oC水冷541-790196-51040-8155-79.50Cr18Ni9Ti(321

16、)950-1050oC水冷54119640551100oC水冷554-653245-32846-6200Cr18Ni101050-1100oC水冷48017740601100oC水冷510-745196-49045-68.568-81.50Cr18Ni11Nb900-1100oC水冷52020540501100oC水冷539-632235-30440-571Cr18Ni12Mo2Ti1000-1100oC水冷530205405500Cr18Ni17Mo2Ti1000-1100oC水冷539-767216-41441.2-6755-77.500Cr17Ni4Mo2Ti1010-1150oC水冷4

17、8017740601050oC水冷26057854600Cr17Ni14Mo2(316L)1010-1050oC水冷48017740601050oC水冷26557854761100oC水冷230-225505-55456-63.576-8100Cr26Ni7Mo2Ti1080oC水冷67454429.666.81Cr13(410)1000-1050oC淬火（油、水冷）700-790oC回火（油、水、空冷）58841220602Cr13(420)1000-1050oC淬火（油、水冷）660-770oC回火（油、水、空冷）64744116551Cr17(430)750-800oC空冷4502052

18、250750-800oC空冷412-632245-48520-5750-80.52.3 0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼的應(yīng)用0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼主要應(yīng)用在家庭用品、櫥柜、室內(nèi)管線、熱水器、鍋爐、油罐、浴缸、汽車配件、醫(yī)療器具、建材、化學(xué)、食品工業(yè)、農(nóng)業(yè)、船舶等部件上。3. 0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼的焊接性3.1 0Cr18Ni9Ti的焊接性分析對于什么是焊接性，GB/T3375-94焊接術(shù)語中注明：“材料在限定的施工條件下，焊接成按規(guī)定設(shè)計要求的構(gòu)件，并滿足預(yù)定服役要求的能力”。它包括兩方面的內(nèi)容：其一是焊成的構(gòu)件符合設(shè)計要求；其二是滿足預(yù)定的使用條件，能夠安全運行。奧氏體不銹鋼和奧

19、氏體耐熱鋼具有基本相似的焊接性.這類鋼具有較高的變形能力,所以總的來說焊接性良好。 0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼常用于要求耐腐蝕及低溫容器的制造，其焊接性問題主要有以下幾個方面。1、焊接接頭晶間腐蝕18-8奧氏體不銹鋼焊接接頭在三個部位有可能發(fā)生晶間腐蝕現(xiàn)象：焊縫區(qū)、熱影響區(qū)敏化區(qū)以及熔合區(qū)（如圖3-1所示），但在同一個接頭中并不能同時看到這三種晶間腐蝕的出現(xiàn)，這取決于鋼和焊縫的成分。圖3-1晶間腐蝕通常用貧鉻理論來加以解釋，即當(dāng)奧氏體不銹鋼加熱至450850的敏化溫度區(qū)是地，沿晶界沉淀析出Cr23C6致使晶界邊界層含Cr量低于12，造成該局部區(qū)域電極電位下降。當(dāng)鋼材置于腐蝕介質(zhì)中則發(fā)生電化學(xué)

20、反應(yīng)產(chǎn)生晶間腐蝕。很顯然，焊縫區(qū)的晶間腐蝕主要與焊接材料有關(guān)。采用超低碳的焊接材料或通過焊接材料向焊縫過渡足夠的穩(wěn)定化元素（如Nb）可有效地避免焊縫晶間腐蝕。此外，通過調(diào)整焊縫成分以獲得一定數(shù)量的鐵素體（相），也可在一定程度上避免焊縫晶間腐蝕。熱影響區(qū)敏化區(qū)晶間腐蝕是指焊接熱影響區(qū)加熱峰值溫度處于敏化加熱區(qū)間的部位所發(fā)生的晶間腐蝕。不過須注意的是在焊接快速加熱冷卻條件下，熱影響區(qū)敏化溫度區(qū)間并非平衡加熱時的450850，而是有一個過熱度的6001000溫度區(qū)間。含Ti或Nb的18-8Ti或18-8Nb，以及超低碳18-8鋼具有較小的敏化區(qū)晶間腐蝕傾向。為防止18-8奧氏體不銹鋼敏化區(qū)腐蝕，在焊

21、接工藝上應(yīng)采取快速過程，以減少處于敏化加熱的時間。刀口腐蝕是在熔合區(qū)產(chǎn)生的晶間腐蝕，有如刀削切口形式，故稱“刀口腐蝕”（Knife-line corrosion）。腐蝕區(qū)寬度初期不超過35個晶粒，逐步擴展到1.01.5mm（一般電弧焊）。刀口腐蝕只發(fā)生在含Nb或Ti的18-8Nb和18-8Ti鋼的熔合區(qū)，一般認(rèn)為是由于熔合區(qū)經(jīng)歷了1200以上的高溫過熱作用，使得奧氏體內(nèi)形成的TiC固溶，其分離出來的碳原子占據(jù)奧氏體占陣節(jié)點空缺位置，而隨后的激冷過程，活潑的碳原子趨向奧氏體晶粒周邊運動，進一步冷至450850中溫敏化區(qū)則析出Cr23C6造成晶界貧Cr。顯然，高溫過熱和中溫敏化相續(xù)作用，是刀口腐蝕

22、的必要條件，但不含Ti或Nb的18-8鋼不應(yīng)有刀口腐蝕發(fā)生。2、焊接接頭熱裂紋0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼焊接時在焊縫及近縫區(qū)都可能產(chǎn)生熱裂紋，最常見的是焊縫凝固裂紋，有時也可以出現(xiàn)近縫區(qū)液化裂紋。奧氏體不銹鋼易于產(chǎn)生熱裂紋的原因主要有以下幾個方面。 0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼導(dǎo)熱系數(shù)小，而線膨脹系數(shù)大，在焊接局部加熱和冷卻過程中可形成較大的拉應(yīng)力。焊縫金屬凝固期間存在較大的拉應(yīng)力是產(chǎn)生熱裂紋的必要條件。 0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼易于聯(lián)生結(jié)晶形成方向性強的柱狀晶的焊縫組織，有利于有害雜質(zhì)偏析，而促使形成晶間液膜，顯然易于促使產(chǎn)生凝固裂紋。 0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼及焊縫的合金組成較復(fù)

23、雜，可形成多種低熔點共晶。通過調(diào)整奧氏體焊縫金屬成分，使其形成適量的鐵素體組織在一定程度上可改善奧氏體焊縫的熱裂傾向。這是因為少量鐵素體組織可以有效地消除單項奧氏體組織柱狀晶的方向性；同時S、P等這些有害雜質(zhì)元素在鐵素體中的溶解度又比在奧氏體中更大，因而能避免其在奧氏體晶界形成低熔點的共晶物質(zhì)。這些都是有利于提高奧氏體焊縫抗裂性的。3、焊接拉頭的應(yīng)力腐蝕開裂應(yīng)力腐蝕是在應(yīng)力與腐蝕介質(zhì)雙重因素作用下產(chǎn)生的一種腐蝕破壞。由于0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼的導(dǎo)熱率小，線膨脹系數(shù)大，在約束焊接變形時必然殘留較大的焊接應(yīng)力，而拉應(yīng)力的存在是應(yīng)力腐蝕開裂的一重要條件。許多實驗已證實焊接接頭過熱區(qū)對應(yīng)力腐蝕開

24、裂最為敏感。4、奧氏體焊縫的脆化經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有的0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼焊接接頭的強度并不低，然而在工作幾個月后就發(fā)生沿近縫區(qū)的脆斷。其原因就是接頭的塑性、韌性沒有達(dá)到要求，尤其當(dāng)材料在低溫下工作時，最重要的要求是保證低溫韌性，這樣才能防止發(fā)生低溫脆性破壞。0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼焊縫的脆化有以下兩種。（1）低溫脆化 奧氏體焊縫的低溫脆化與組織中的鐵素體（相）有關(guān)，因此為了滿足低溫韌性的要求，最好控制組織避免形成奧氏體鐵素體的雙相組織。（2）高溫脆化 高溫下進行短時拉伸試驗或進行持久強度試驗表明，當(dāng)奧氏體焊縫中含有較多的鐵素體形成元素或較多的相時，都會發(fā)生顯著的脆化現(xiàn)象。為了保證焊縫有必要

25、的塑性和韌性，長期工作在高溫的焊縫中所含的相數(shù)量應(yīng)當(dāng)小于5，否則，多量的相將會導(dǎo)致脆化現(xiàn)象的發(fā)生，通常認(rèn)為這是相轉(zhuǎn)變?yōu)橄嗟慕Y(jié)果。5、0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼的焊接工藝特點由于奧氏體鋼的物理性能特點以及對耐腐蝕性、抗裂性等的具體要求，故奧氏體鋼焊接的特點如下。（1）焊接變形大 由于奧氏體鋼熱導(dǎo)率小、線膨脹系數(shù)較大，在自由狀態(tài)焊接時易于產(chǎn)生較大的變形，因此，應(yīng)選用能量集中的焊接方法，以機械化快速焊接為好（如采用MIG或TIG焊）。（2）對焊接材料要求嚴(yán) 選擇焊接材料時，應(yīng)當(dāng)考慮焊縫成分的要求，以保證耐晶間腐蝕和抗熱裂性能。例如，含SiO2含量的焊條或焊劑就不能用于含鎳量高的奧氏體鋼，而應(yīng)采用堿

26、性焊條或低硅焊劑。（3）焊條尾部發(fā)紅 奧氏體鋼的熱導(dǎo)率小，電阻率大，使得奧氏體鋼焊絲的熔化系數(shù)比結(jié)構(gòu)鋼大得多。為避免焊條尾部發(fā)紅，奧氏體鋼焊條的長度要比結(jié)構(gòu)鋼焊條短些。自動埋弧焊時的焊絲伸出長度也應(yīng)短一些。當(dāng)焊絲直徑為23mm時，伸出長度應(yīng)小于2030mm。（4）焊接時熔深大 在同樣的焊接電流下，奧氏體鋼的熔深比結(jié)構(gòu)鋼大。為防止過熱及得到一定尺寸的焊縫，焊接奧氏體鋼時焊接電流應(yīng)比焊接低合金結(jié)構(gòu)鋼時小1020，并且盡量用細(xì)直徑焊絲。手工電弧焊是地，平焊的焊接電流I(A)與焊芯直徑d(mm)的關(guān)系為I（2535）d（5）宜快速焊接 焊接奧氏鋼時，一般采用同質(zhì)填充金屬。為避免鉻的碳化物相沉淀，通常不

27、應(yīng)預(yù)熱，并且層間溫度應(yīng)低于250。焊接時應(yīng)盡可能使焊接接頭的冷卻速度加快。（6）短弧、直線焊接 焊絲或焊芯中所含的Ti、Nb、Cr、Al等合金元素與氧有較大的親和力，為防止合金元素的燒損必須采用短弧焊、不擺動的工藝方法。（7）宜保持穩(wěn)定的焊接工藝 為了獲得穩(wěn)定的焊縫成分，必須在焊接時保持熔合比的穩(wěn)定，因此，焊接工藝參數(shù)應(yīng)當(dāng)保持穩(wěn)定。（8）保護焊件的耐腐蝕性能，避免破壞焊件表面的氧化膜保護層。 4.0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼焊接工藝性按照工廠實習(xí)所學(xué)知識，根據(jù)焊接工藝規(guī)程，對我所設(shè)計的不銹鋼門窗的焊接進行編寫。1. 領(lǐng)料：領(lǐng)取0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼（外徑20mm、內(nèi)徑15mm）20米。2

28、. 焊機準(zhǔn)備：準(zhǔn)備NSA4300型手工鎢極氬弧焊機（氬氣瓶及氬氣流下料：根據(jù)圖紙1的尺寸進行下料，保留余量2mm。3. 量調(diào)節(jié)器,氬氣純度99.5%），鎢極（直徑2.5mm)4. 焊接裝配： （1）開坡口：開Y型坡口。 （2）焊件清理：清除坡口內(nèi)及管子坡口端面、外邊面20mm范圍內(nèi)的油、銹及其他污物，至露出金屬光澤，再用丙酮清洗該區(qū)。 （3）定位焊：一點定位，焊點長度為10-15mm,定位焊縫外的間隙為2mm，與他相隔180度處間隙為1.5mm，焊接材料和焊接焊件相同。定位焊接兩端應(yīng)預(yù)先打磨成斜坡。 5.焊接工藝參數(shù)的選用（如表4-1）如表4-1 焊接工藝參數(shù)的選用焊接參次焊接電流氬氣流量鎢極

29、直徑焊絲直徑噴嘴直徑噴嘴至焊件距離電弧電壓打底焊蓋面焊90-1006-82.52.581010-12 6.焊接：焊道分布是兩層兩道，焊前將定位焊縫放在6點鐘處，保證0點鐘處間隙為1.5mm。然后依次打底焊、蓋面焊。 7.焊接中容易出現(xiàn)缺陷及防治措施（如表4-2） 如表4-2 焊接中容易出現(xiàn)缺陷及防治措施缺陷名稱產(chǎn)生原因排除方法錯邊裝配不規(guī)范按照技術(shù)要求控制咬邊、焊瘤1） 熔化金屬受重力作用下淌2） 操作技術(shù)不正確1) 調(diào)整焊槍角度，短弧焊接2) 按規(guī)范操作未焊透1） 未完全熔透就添加焊絲2） 焊接電流太小1） 觀察熔池變化確保焊透2） 調(diào)整焊槍角度，短弧焊接 8.管子對接焊縫質(zhì)量檢測項目及標(biāo)準(zhǔn)

30、（如表4-3） 如表4-3 管子對接焊縫質(zhì)量檢測項目及標(biāo)準(zhǔn)檢驗項目標(biāo)準(zhǔn)焊縫外觀檢驗焊縫余高/mm0-3焊縫余高差/mm0-2焊縫每側(cè)增寬/mm焊縫寬度差/mm0-2咬邊深度/mm0.5長度/mm（累計計算）10氣孔、夾渣、未熔合、焊瘤無焊后角變形(管內(nèi)徑85%)通過彎曲試驗按GB/T2653-2008焊接接頭彎曲試驗方法規(guī)定5.防止0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼焊接裂紋的措施出現(xiàn)裂紋的原因很多，常見的以熱裂紋為主要，根據(jù)裂紋特性來具體分析是什么原因，還有你采用的焊接方法是什么？5.1可能的原因及解決辦法（如表5-1 所示）：如表5-1 可能出現(xiàn)焊接裂紋的原因及解決辦法出現(xiàn)焊接裂紋的原因及措施產(chǎn)生

31、裂紋原因防治措施線能量過大采用小直徑焊條，小電流，利用多層多道焊減小熱輸入量焊接材料沒有清理干凈利用物理的方面，對焊件表面進行清洗焊接順序有問題，在長縱焊縫裝配時焊縫中后段沒有預(yù)留間隙在過長的縱焊縫中為了確保焊接焊接質(zhì)量，始終要留一定的間隙，確保焊渣及氣體逸出氬弧焊時沒有保護或保護有嚴(yán)重問題焊接前確保氬氣充足，焊接時不要傾斜角度過大，要注意外界環(huán)境的影響電阻焊接時：壓力過大、電流過大、電極對中不好、電極磨損嚴(yán)重、零件間有夾雜等在正式焊接前要對壓力、電流電極進行試樣焊接，焊接進行清洗，電極在焊接過程重要打磨確保不粘捻雜物 原因很多，有可能的話，可以分析裂紋斷口，或反復(fù)多做試驗。不銹鋼的焊接裂紋一

32、般都是熱裂紋比較常見，焊縫中的低熔點共晶物所形成的。5.2主要（熱裂紋）影響因素及解決方法：1、冶金措施首先選用具有+雙相組織的焊接材料，必須控制鉻鎳當(dāng)量比以保證獲得“先鐵素體”凝固模式。其次要限制焊縫中的有害雜質(zhì)，如S、P等的含量。2、工藝措施 限制過熱?？梢圆捎眯〉暮附与娏骱托〉暮附铀俣?，降低焊接熱輸入量?？刂瞥尚蜗禂?shù)。成形系數(shù)的控制與焊接參數(shù)相關(guān)，合理的成形系數(shù)(在不提高焊接速度前提下，采用減小焊接電流工藝所獲的)對控制熱裂紋有一定作用。減小熔合比。在減小母材對焊縫稀釋率時，同樣要求降低焊接電流。降低拘束度?？刂蒲b配間隙、改進裝配質(zhì)量等。3、接頭低溫和高溫韌性的控制措施(1)焊縫成分的調(diào)

33、整調(diào)整焊縫中相和相形成元素含量及其比值，扶得單相組織焊縫(盡量不出現(xiàn)相)，添加適量稀土元素，以改善接頭低溫韌性。對于高溫丁作的奧氏體接頭，防止轉(zhuǎn)變是前提，添加抑制該項轉(zhuǎn)變的元素(含稀土元素)并控制含量，以抑制接頭的高溫脆化。(2)焊接工藝措施 采用不預(yù)熱，限制熱輸入量，盡可能快速冷卻的工藝，有利控制接頭晚化。4、焊縫中氣孔的防止措施(1)消除氣體來源首先焊前對工件及焊絲表面的鐵銹、油污以及氧化膜進行清理，以防有害氣體進入電弧區(qū)。同時對焊接材料必須防潮，使用前按照說明書要求進行烘干并保溫，隨用隨??；其次還要加強焊接過程中的防護措施，如氣保護焊接時必須防風(fēng)，保護氣流量及純度也需控制等。(2)正確選

34、用焊接材料 著重考慮焊接時帶進熔池的水氣數(shù)量以及熔池中氣體逸出難易程度。(3)控制焊接工藝條件 選擇焊接方法和焊接工藝參數(shù)時，總體原則是使電弧中帶進的氣體總量較少，而熔池中氣體的逸出條件較好；同時要兼顧奧氏體不銹鋼接頭其他性能要求，如耐蝕性、抗裂性等。6.防止0Cr18Ni9Ti奧氏體鋼焊接質(zhì)量檢驗方法焊接質(zhì)量檢驗項目一般包括外觀檢驗、無損探傷、力學(xué)性能試驗、壓力試驗、應(yīng)按產(chǎn)品設(shè)計圖樣和技術(shù)條件的規(guī)定執(zhí)行。1外觀檢驗（1）焊縫成形良好，尺寸應(yīng)符合設(shè)計要求。（2）焊縫及熱影響區(qū)表面不得有氣孔、夾渣、裂紋、弧坑等缺陷。（3）當(dāng)產(chǎn)品設(shè)計圖樣及技術(shù)條件無明確規(guī)定時，基層側(cè)焊縫的咬邊深度不得大于0.5mm，咬邊長度不得大于該焊縫全長的10%，且不得大于100mm。