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铁素体-奥氏体双相不锈钢的焊接

编辑时间:2016-12-10   作者:   来源:   阅读次数: 1518

铁素体一奥氏体双相不锈钢是在超低碳铁素体不锈钢基础上发展起来的一种双相不锈钢,常温下为双相组织。与一般不锈钢相比,其Ni的质量分数低,但Cr和N的质量分数高,具有较好的抗点蚀、抗应力腐蚀能力。此外,其结晶结构中Fe的质量分数高,所以具有比其他不锈钢更高的屈服强度。

铁素体一奥氏体双相不锈钢的焊接特点铁素体一奥氏体双相不锈钢具有良好的焊接性,铁素体一奥氏体双相不锈钢被加热到足够的温度时,出现奥氏体向铁素体的转变。随着温度的升高,铁素体增加,奥氏体减少。温度升至1250<1300>时,可转变为纯铁素体组织。此时再进行冷却,室温可获得纯铁素体组织。从液相开始冷却时,在1 450>开始固化生成铁素体。温度低于1300>时,首先在铁素体晶界生成晶核,逐渐生成奥氏体。冷却速度越慢,生成的奥氏体越多反之,则生成的奥氏体越少。该双相不锈钢与铁素体型不锈钢相比,焊接出现裂纹的倾向低;与奥氏体型不锈钢相比,焊后产生脆化的倾向低。

然而,如果焊接工艺掌握不好,这种材料的双相结构会引起焊缝和热影响区的脆化。由于这种双相不锈钢大多用于大型构件,不可能进行焊后热处理,焊缝和热影响区在焊接完成后就应直接具备所要求的所有化学成分和力学性能。试验表明,焊缝和热影响区金属结构中的铁素体含量大于80%时,会降低韧性并增加裂纹的产生。因此,要对焊缝的化学成分尤其是Ni的质量分数和冷却速度加以控制,防止单相铁素体及晶粒粗大的倾向和裂纹的产生。

首先,冷却速度要保持在一个适当的范围之内,使熔化金属有足够的时间生成足够的奥氏体。冷却速度由输入热量、预热温度、道间温度和母材厚度决定,特别在焊接大型工件时,母材热影响区的冷却速度低,会延长引发脆化的温度区间的停留时间,焊缝和近缝区的母材在高温区的停留时间也随之延长,这都不利于焊接熔池的控制和根部的焊接。所以,要注意使用小的焊接热能量,道间温度超好不超过150>,使焊缝金属具有合理的铁素体一奥氏体双相比例。其次,适当增加焊条或焊丝中Ni,Mn,N的质量分数,可促使奥氏体的生成。这对于冷却速度不易控制的生产现场来说,是一种简单易行的方法。此外,焊条的导电性随温度的不同而不同,所以要选用直径较小的焊焊接辅助装置特点装置本身独立,可以满足对长管件焊接的要求。对于小焊件,只需卸掉主动塔轮,使用三爪自定心卡盘夹持工件。

两者互相补充,提高了灵活性,扩大了设备的应用范围。

操作使用方便。一对滚轮相当于一V形铁,工件放置可自动完成调心定位,无需进行锁紧等其他操作。

光轴上装有四对滚轮(可根据需要适当增减),不需额外添加对中定位胎具,便可方便地实现同直径工件间的对焊,并能保证足够的对中精度。

具有角一线速度自动转换功能。通常的焊接工艺参数给出的均为焊缝成形的线速度,本装置由于工件与滚轮间没有相对滑动,工件的线速度就是滚轮外径的线速度。当工件直径变化时,只要不改变滚轮的转速,便可自动改变工件的角速度而使线速度保持不变。这与使用三爪自定心卡盘每次都要根据夹具转速(即工件角速度)和工件直径,换算出线速度的方式有很大不同。如果先将滚轮的线速度与转速调节手柄的对应关系作出标定,则在以后的使用中便不再受工件直径限制,直接按标定值即可对线速度进行调整,这将给使用带来很大方便。

4结语该装置经过实际应用,取得了良好效果,焊接质量达到了设计要求,从而解决了生产中的难题,以很少的投入,换来现有设备加工能力的提高。对于其它一些类似结构,但尺寸差别较大的工件,可采用本装置的基本结构形式,只需对其光轴和滚轮的尺寸作适当调整,即可对这些工件进行焊接。


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