第九章耐热钢、不锈钢讲义的焊接
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材料焊接性之不锈钢及耐热钢的焊接引言焊接是一种常用的金属连接方法,可以将不同材料的金属零件连接在一起。
然而,不同材料的焊接性能存在差异,需要针对不同材料选择合适的焊接方法和技术参数。
本文将重点讨论不锈钢及耐热钢的焊接性能及相关注意事项。
不锈钢焊接性不锈钢是一种耐腐蚀性能较好的材料,在很多领域得到广泛应用,如航空航天、化工、食品加工等。
然而,不锈钢的焊接性能相对较差,主要表现在以下几个方面:1.焊接变形:不锈钢在焊接过程中容易产生变形,特别是薄板的不锈钢更容易变形。
这主要是由于不锈钢的热导率较低,焊接过程中热量会聚集在焊缝附近,导致局部温度升高,引起膨胀和变形。
2.易开裂:不锈钢焊接容易产生热裂纹和冷裂纹。
热裂纹主要是因为不锈钢含有较高的含碳量,并且在焊接过程中产生的晶界液滴容易凝固形成裂纹。
冷裂纹则是由于焊接过程中残余应力引起的。
3.易产生气孔:不锈钢焊接还容易产生气孔,主要是由于不锈钢表面有一层氧化膜,焊接时难以完全消除,氧化膜中的气体会被封闭在焊缝中形成气孔。
为了克服不锈钢焊接的问题,我们可以采取以下几个措施:•合理选择焊接方法:根据不同情况选择合适的焊接方法,如手工弧焊、TIG焊、MIG/MAG焊等。
不锈钢薄板焊接可以选择TIG焊,对于厚板可以选择手工弧焊或MIG/MAG焊。
•控制焊接变形:采取适当的预热和后续处理方法,减少焊接变形。
可以通过加热、加压、采用夹具等方式控制焊接变形。
•选择合适的焊接材料:选择合适的焊丝和焊剂,以提高焊接质量和性能。
推荐使用低碳或超低碳不锈钢焊丝,同时选用适合不锈钢的焊剂。
•控制焊接参数:合理控制焊接电流、电压、焊接速度等参数,以避免产生过大的热量和过多的焊接变形。
耐热钢焊接性耐热钢是一种能够在高温环境下保持稳定性能的材料,常用于石油化工、电力、制造等领域。
耐热钢的焊接性能相对较好,但仍存在以下一些问题:1.易烧穿:耐热钢的烧穿性较强,容易在焊接过程中烧穿母材,特别是对于板材焊接来说。
一、铁素体系不锈耐热钢介绍1、铁素体系不锈耐热钢概述不锈钢(stainless steel)和耐热钢(heat-resistins steel)均属特殊性能钢,它们在电力、化工、石油行业有着广泛的用途。
不锈钢是以不锈、耐蚀性为主要特性,且铬含量至少为10.5%,碳含量最大不超过1.2%的钢;耐热钢是指在高温下具有良好的化学稳定性或较高强度的钢[1]。
铁素体型不锈钢是含有足够的铬或铬加一些铁素体形成元素(如铝、钼、钛)的Fe-Cr-C三元合金,其中奥氏体形成元素,如碳和镍的含量比较低。
该类钢与奥氏体型不锈钢一样,加热过程中不会发生相变,也不能热处理强化,其力学性能、耐腐蚀性能和焊接性均不如奥氏体型不锈钢。
但其制造成本较低,抗氧化性较好,且具有较好的耐应力腐蚀性能。
主要用于电力、化工、石油等行业制造耐氧化、耐腐蚀的设备,以及汽车工业和家用电器工业等。
金属的腐蚀形式有化学腐蚀和电化学腐蚀两种,前者是金属直接与周围介质发生化学反应,后者是金属在电解质溶液介质中由于本身各部分微区成分和电极电位的差异而产生不同区域的电位差,形成腐蚀原电池而引起的腐蚀。
钢中的阳极区是组织中化学性较活泼的区域,例如晶界、塑性变形区、温度较高的区域等,相对应的晶内、未塑性变形区、温度较低的区域则为阴极区。
显然钢的组织和化学成分不均匀会形成原电池,钢的电化学腐蚀也就是由于电化学不均匀性引起的。
例如钢中碳化物、硫化物、夹杂物等第二相和基体,晶内和晶界都会产生电极电位差;变形和应力的不均匀分布也会造成各部分之间产生电极电位差。
微阴极和微阳极电极电位差越大,阳极电流密度越大,钢的腐蚀速度越大。
提高钢的耐腐蚀性的方法很多,如常见的表面处理(镀金属、涂油漆等非金属层、电化学保护),改变腐蚀环境和介质等。
但在高温高压和强腐蚀性介质中工作的钢,最根本的办法是利用合金化原理,即在钢中加入Cr、Ni、Si等能提高金属电极电位的元素,减少微电池数目。
不锈钢管简介不锈钢钢管是一种中空的长条圆形钢材,主要广泛用于石油、化工、医疗、食品、轻工、机械仪表等工业输送管道以及机械结构部件等。
另外,在折弯、抗扭强度相同时,重量较轻,所以也广泛用于制造机械零件和工程结构。
也常用作生产各种常规武器、枪管、炮弹等。
此类钢管按照分类:可以分为不锈钢无缝钢管和不锈钢焊接钢管(有缝管)两大类,按照制造工艺的不同可以分为:热轧、挤压、冷拔和冷轧这几种基本类型,按断面形状又可分为圆管和异形管,广泛应用的是圆形钢管,但也有一些方形、矩形、半圆形、六角形、等边三角形、八角形等异形不锈钢钢管。
对于承受流体压力的钢管都要进行液压试验来检验其耐压能力和质量,在规定的压力下不发生泄漏、浸湿或膨胀为合格,有些钢管还要根据标准或需方要求进行卷边试验、扩口试验、压扁试验。
无缝不锈钢管也称不锈钢无缝管,是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管,然后经热轧、冷轧或冷拨制成。
无缝钢管的规格用外径壁厚毫米数表示。
304不锈钢管全称SUS304不锈钢管SUS304不锈钢管属于美国牌号材质的不锈钢管,国内牌号相当于0Cr19Ni9不锈钢管,通常用 0Cr18Ni9替代。
不锈钢防锈的机理是合金元素形成致密氧化膜,隔绝氧接触,阻止继续氧化。
所以不锈钢并不是“不锈”。
304材料出现生锈现象,可能有以下几个原因:1.使用环境中存在氯离子。
氯离子广泛存在,比如食盐、汗迹、海水、海风、土壤等等。
不锈钢在氯离子存在下的环境中,腐蚀很快,甚至超过普通的低碳钢。
所以对不锈钢的使用环境有要求,而且需要经常擦拭,除去灰尘,保持清洁干燥。
316和317不锈钢(317不锈钢的性能见后)是含钼不锈钢种。
317不锈钢中的钼含量略高明于316不锈钢.由于钢中钼,该钢种总的性能优于310和304不锈钢,高温条件下,当硫酸的浓度低于15%和高于85%时,316不锈钢具有广泛的用途。
316不锈钢还具有良好的耐氯化物侵蚀的性能,所以通常用于海洋环境。