不锈钢焊条的焊接工艺说明

一 分类及物化特性
组织形态
共性
特性
典型钢种
铁素体型
1.电阻率高
2.导热性差
1. 抗应力腐蚀性能优异。
2. 易产生475℃脆性。
08Cr13
12Cr17
马氏体型
1. 淬硬倾向大，且随含量递增。
15Cr13
奥氏体型
1. 线膨胀系数大
2. 良好的耐腐蚀性
3. 优良的塑性
4. 具有耐高温性能
5. 具有良好的低温韧性
08Cr19Ni9
03Cr19Ni10
08Cr23Ni13
25Cr25Ni20
03Cr17Ni12Mo2
08Cr17Ni12Mo2Nb
08Cr19Ni13Mo4
08Cr18Ni10Ti
08Cr18Ni11Nb
02Cr21Ni26Mo5Cu2
奥-铁双相型
1. 耐晶间腐蚀2. 抗应力腐蚀3. 耐点蚀
00Cr22Ni5Mo3N
沉淀硬化型
1. 高硬度2. 塑性差
07Cr17Ni4Cu4Nb

二 焊接工艺
不锈钢焊接材料的选择一般遵循“同质”原则。
1. 铁素体不锈钢： 若焊接过程中在430-480℃长时间加热并冷却缓慢，则较易产生475℃脆性，且杂质会起到催化作用。焊接工艺推荐小电流、快速焊、不作摆动，多层焊时控制低的层间温度。
2. 马氏体不锈钢： 热影响区脆化和焊接冷裂纹是焊接时需要尽量避免的，一般采取相应的焊前预热（150-300℃）和焊后热处理（700-750℃）措施，采用较大的线能量，必要时可选用奥氏体型焊接材料。
3. 奥氏体不锈钢： 热裂纹和晶间腐蚀的影响因素是该类不锈钢焊接时须首要考虑的，鉴于其物理特性，应采取小的线能量施焊，快速冷却，多层焊时要控制低的层间温度。力求焊缝含有适量的铁素体，以防止热裂纹的产生。在石油化工行业如加氢反应器等设备，对焊缝铁素体数（FN）就有明确规定，一般要求3-10。
4. 双相不锈钢： 与奥氏体钢相比，具有低的裂纹倾向；与铁素体钢相比，焊后脆化较低，因此具有优良的焊接性，不易产生焊接裂纹。但在高温加热时具有晶粒长大倾向，焊接过程中，应采取适当的线能量和层间温度，从而控制其焊后的双相组织。总之，双相不锈钢具有良好的焊接性，尽管其凝固结晶为单相铁素体，但在一般的拘束条件下，焊缝金属的热裂纹敏感性很小，当双相组织的比例适当时，其冷裂纹敏感性也很低。但应注意，双相不锈钢中毕竟具有较高的铁素体，当拘束度较大及焊缝金属含氢量较高时，还存在焊接氢致裂纹的危险。因此，在焊接材料选择与焊接过程中应控制氢的来源。
5. 沉淀硬化型不锈钢： 由于该类钢硬度较高、韧性和塑性较差，焊接残余应力大，故很容易产生裂纹。推荐与马氏体不锈钢相类似的焊接工艺，但预热温度须提高。
 
各种焊接方法焊接不锈钢的适用性
焊接方法
母材
板厚/mm
说明
马氏体型
铁素体型
奥氏体型
焊条电弧焊
适用
较适用
适用
>1.5
薄板手工电弧焊易焊透，焊缝余高大
手工钨极氩弧焊
较适用
适用
适用
0.5-3.0
厚度大于3mm时可采用多层焊工艺，但焊接效率较低
自动钨极氩弧焊
较适用
适用
适用
0.5-3.0
厚度大于4mm时采用多层焊，小于0.5mm时操作要求严格
脉冲钨极氩弧焊
应用较少
较适用
适用
0.5-3.0
<0.5
热输入低，焊接参数调节范围广，适于卷边接头的焊接
熔化较氩弧焊
较适用
较适用
适用
3.0-8.0
>8.0
中厚板：开坡口，单面焊双面成形及多层多道焊
脉冲熔化较氩弧焊
较适用
适用
适用
>2.0
热输入低，焊接参数调节范围广
埋弧焊
应用较少
应用较少
适用
>6.0
效率高，劳动条件好，但焊缝冷却速度缓慢
电阻焊
应用很少
应用较少
适用
<3.0
薄板焊接，焊接效率较高
钎焊
适用
应用较少
适用
 
薄板连接
备注：可提供符合NB/T 47018和核电标准的相关产品。