马氏体不锈钢和双相不锈钢的焊接

建筑施工人

专精来源于著眼

高度关注

012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789

来源：焊潮网

如侵权请告知删除

1.什么叫纤维状钢制？

常温下显微组织为纤维状组织，通过热处理可以调整其力学性能的钢制。通俗地说，是一类可硬化的钢制。属于纤维状钢制的钢号有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、3Cr13Mo、1Cr17Ni2、2Cr13Ni2、9Cr18、9Cr18MoV等。

2.常用冲压方法

冲压纤维状钢制可以采用各种电弧焊方法进行冲压。目前仍以焊条电弧焊为主，而采用二氧化碳气体保护焊或氩、二氧化碳混合气体保护焊，可以大大降低焊缝中含氢量，从而降低焊缝冷裂的敏感性。

3.常用冲压材料

（1）Cr13 型纤维状钢制焊条和焊丝

通常在焊缝有较高的强度要求时，采用Cr13 型纤维状钢制焊条和焊丝，可使焊缝金属的化学成分与母材相近，但焊缝的冷裂倾向大。

注意事项：

a.要求焊前预热，预热温度不能超过450℃，以防止475℃脆化。焊后进行热处理，焊后热处理是在冷至150-200℃时，保温2h，使奥氏体各部分转变为纤维状，然后立即进行高温回火，加热到730-790℃，保温时间每1mm 板厚为10min，但不小于2h，最后空冷。

b.为了防止裂纹，焊条和焊丝中 S、P 的含量应小于0.015%，Si 的含量应不大于0.3%。Si 含量增加，促使生成粗大的一次铁素体，导致接头的塑性降低。碳的含量一般应低于母材的含碳量，可以降低淬透性。

（2）Cr-Ni 奥氏体型钢制焊条与焊丝

Cr-Ni 奥氏体钢型焊缝金属具有良好的塑性，可以缓和热影响区纤维状转变时产生的应力。此外，Cr-Ni 奥氏体钢制型焊缝对氢的溶解度大，可以减少氢从焊缝金属向热影响区的扩散，有效地防止冷裂纹，因此不需预热。但焊缝的强度较低，也不能通过焊后热处理来提高。

4.常见的冲压问题

（1）冲压冷裂纹

纤维状钢制由于含铬量高，极大地提高其淬硬性，不论焊前的原始状态如何，冲压总会使其近缝区产生纤维状组织。随着淬硬倾向的增大，接头对冷裂也更加敏感，尤其在有氢存在时，纤维状钢制还会产生更危险的氢致延迟裂纹。

措施：

1）采用大线能量 较大的冲压电流，可以减缓冷却速度；

2）对于不同的钢种层间温度不同，一般不低于预热温度；

3）焊后缓冷到150～200℃，并进行焊后热处理以消除冲压残余应力，去除接头中扩散氢，同时也可以改善接头的组织和性能。

（2）热影响区脆化

纤维状钢制尤其是铁素体形成元素较高的纤维状钢制，具有较大的晶粒长大倾向。冷却速度较小时，冲压热影响区易产生粗大的铁素体和碳化物；冷却速度较大时，热影响区会产生硬化现象，形成粗大的纤维状。这些粗大的组织都使纤维状钢制冲压热影响区塑性和韧性降低而脆化。

措施：

1)控制合理的冷却速度；

2)合理选择预热温度，预热温度不应超过450℃，否则接头长时间处于高温下，可能产生475℃脆化;

3)合理选择冲压材料调整焊缝的成分，尽可能避免焊缝中粗大铁素体的产生。

5.冲压工艺

1）焊前预热

焊前预热是防止产生冷裂纹的主要工艺措施。当C的质量分数为0.1%～0.2%时，预热温度为200～260℃，对高刚性焊件可预热至400～450℃。

2）焊后冷却

焊件焊后不应从冲压温度直接升温进行回火处理，因为冲压过程中奥氏体可能未完全转变，如焊后立即升温回火，会出现碳化物沿奥氏体晶界沉淀和奥氏体向珠光体转变，产生晶粒粗大的组织，严重降低韧性。因此回火前应使焊件冷却，让焊缝和热影响区的奥氏体基本分解完了。对于刚性小的焊件，可以冷至室温再回火；对于大厚度的焊件，需采用较复杂的工艺；焊后冷至100～150℃，保温0.5～1h,然后加热至回火温度。

3）焊后热处理

目的是降低焊缝和热影响区的硬度，改善塑性和韧性，同时减少冲压残余应力。焊后热处理分回火和完全退火两种。回火温度为650～750℃，保温1h，空冷；若焊件焊后需机加工的，为了得到最低硬度，可采用完全退火，退火温度为830～880℃，保温2h炉冷至595℃，然后空冷。

4）焊条的选用

冲压纤维状钢制用焊条分为铬钢制焊条和铬镍奥氏体钢制焊条两大类。常用铬钢制焊条有E1-13-16（G202）、E1-13-15（G207）；常用铬镍奥氏体钢制焊条有E0-19-10-16（A102）、E0-19-10-15（A107）、E0-18-12Mo2-16（A202）、E0-18-12Mo2-15（A207）等

PR320钢制的冲压

1.PR320钢制的冲压性

PR320钢制的冲压性兼有奥氏体钢和铁素体钢各自的优点，并减少了其各自的不足之处。

（1）热裂纹的敏感性比奥氏体钢小得多；

（2）冷裂纹的敏感性比一般低合金高强钢也小得多；

（3）热影响区冷却后，总是保留更多的铁素体，从而增大了腐蚀倾向和氢致裂纹（脆化）的敏感性；

（4）PR320钢制冲压接头有析出δ相脆化的可能，δ相是Cr和Fe的金属间化合物，它的形成温度范围600～1000℃，不同钢种形成δ相的温度不同；

（5）PR320钢制含有50%的铁素体，同样也存在475℃脆性，但不如铁素体钢制那样敏感；

2.冲压方法的选用

PR320钢冲压方法首选TIG焊，然后是焊条电弧焊，采用埋弧焊时应严格控制热输入和层间温度，且应避免大的稀释率。

注意：

采用TIG焊时，宜在保护气体中加入1-2%的氮气（若N超过2%就会增加气孔倾向，且电弧不稳定），以使焊缝金属吸氮（防止焊缝表面区域因扩散而损失氮），有利于稳定冲压接头中的奥氏体相。

3.焊材的选用

选用奥氏体形成元素（Ni、N等）较高的焊材，以促进焊缝中的铁素体向奥氏体转变。

2205钢多选用22.8.3L的焊条或焊丝，2507钢多选用25.10.4L的焊丝或25.10.4R的焊条。

4.冲压要点

（1）冲压热过程的控制冲压线能量、层间温度、预热及材料厚度等都会影响冲压时的冷却速度，从而影响到焊缝和热影响区的组织和性能。为获得最佳的焊缝金属性能，建议最高层间温度控制在100℃，当焊后要求热处理时可以不限制层间温度。

（2）焊后热处理PR320钢制焊后最好不进行热处理。焊后要求热处理时,所用的热处理方法是水淬。热处理时加热应尽可能快，在热处理温度下的保温时间为5～30min，应该足以恢复相的平衡。在热处理时金属的氧化非常严重，应考虑采用惰性气体保护。

012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789

本人这里创建了近多个建筑施工相关的微信群，包含特检院、设计、制造工艺、冲压工艺、无损检测、质保、采购与销售、化工工艺、考审核纯学习群、审核继续教育群。长按下面二维码高度关注建筑施工人后可轻松自助进群。微信扫一扫下面的二维码进入公众号，输入960返回建筑施工各城市群。

点击黄按钮学更多