奥氏体不锈钢的焊接特点及焊条选用

1、奥氏体不锈钢的焊接特点(1)容易出现热裂纹防止措施：(a)尽量使焊缝金属呈双相组织，铁素体的含量控制在3-5%以下。

因为铁素体能大量溶解有害的S、P杂质。

(b)尽量选用碱性药皮的优质焊条，以限制焊缝金属中S、P、C等的含量。

(2)晶间腐蚀根据贫格理论，焊缝和热影响区在加热到450〜850°C敏化温度区时在晶界上析出碳化铝，造成贫格的晶界，不足以抵抗腐蚀的程度。

防止措施：(a)采用低碳或超低碳的焊材，如A002等；采用含钛、铝等稳定化元素的焊条，如AI37、A132等。

(b)由焊丝或焊条向焊缝熔入一定量的铁素体形成元素，使焊缝金属成为奥氏体+铁素体的双相组织(铁素体一般控制在4〜12%)O(C)减少焊接熔池过热，选用较小的焊接电流和较快的焊接速度，加快冷却速度。

(d)对耐晶间腐蚀性能要求很高的焊件进行焊后稳定化退火处理。

(3)应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂是焊接接头在特定腐蚀环境下受拉伸应力作用时所产生的延迟开裂现象。

奥氏体不锈钢焊接接头的应力腐蚀开裂是焊接接头比较严重的失效形式，表现为无塑性变形的脆性破坏。

防止措施：(a)合理制定成形加工和组装工艺，尽可能减小冷作变形度，避免强制组装，防止组装过程中造成各种伤痕(各种组装伤痕及电弧灼痕都会成为SCe的裂源，易造成腐蚀坑)。

(b)合理选择焊材：焊缝与母材应有良好的匹配，不产生任何不良组织，如晶粒粗化及硬脆马氏体等。

(C)采取合适的焊接工艺：保证焊缝成形良好，不产生任何应力集中或点蚀的缺陷，如咬边等；采取合理的焊接顺序，降低焊接残余应力水平。

(d)消除应力处理：焊后热处理，如焊后完全退火或退火；在难以实施热处理时采用焊后锤击或喷丸等。

(e)生产管理措施：介质中杂质的控制，如液氨介质中的。

2、N2、FkO等；液化石油气中的H2S;氯化物溶液中的。

2、Fe3+>CE+等；防蚀处理：如涂层、衬里或阴极保护等；添加缓蚀剂。

(4)焊缝金属的低温脆化对于奥氏体不锈钢焊接接头，在低温使用时，焊缝金属的塑韧性是关键问题。

奥氏体不锈钢S31608焊接工艺及接头性能李战斌1,柳云天1,徐祥久12,刘海12（1.哈尔滨锅炉厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨150046；2.高效清洁燃煤电站锅炉国家重.实验室，黑龙江哈尔滨150046）摘要：根据奥氏体不锈钢S31608较高含碳量的特性，制定了合理的焊接工艺参数。

试验采用手工鸨极就弧焊、焊条电弧焊和埋弧焊组合的焊接方法，采用焊丝ER316H"焊条E316H-16进行焊接，得到RT,PT检验合格的焊接接头，并对焊接接头的常温力学性能、耐晶间腐蚀性能及微观组织进行了试验和分析#试验结果表明，采用该焊接工艺参数可以获得优质的焊接接头，焊缝金相组织为奥氏体+$铁素体双相组织，焊缝强度及耐蚀性能良好，满足工程应用的要求#关键词：奥氏体不锈钢；焊接工艺；晶间腐蚀；S31608中图分类号：TG406Welding procedure and joint propertiee of austenitic stainlese S31608Li Zhanbin1，Liu Yunhan1，Xu Xiangjin1，2，Liu Hai1，2(1.Harbin Boiler Company Limited，Harbin150046，Heilongjiang，China;2.State Key Labvatoa—Efficient and Clesn Coal-5red Utility Boilers，Harbin150046，Heilongjiang，China)Abstract:A new welding procedure was established based on the characteristics of austenitic stainless S31608 with high corbon content.The procedure combined with manut TIG welding，shielded meth arr welding，and submerae-5rr welding，together with welding wire ER316H and welding ad E316H-16，was appied to the welding procedure.The qualification of welded joint was qualiaed with RT and PT.The mechanicol property，interaanulaa covosion inspection test and micastactua test were conducted.The experimenta-results showed that the weld was made up of austenite and ferrite，the strength and covosion resistance of weld were of excellent perfoaiance.The experimenta-results met the engineering requirements.Key words：austenitic stainless;welding procedure;interaanulaa covosion；S316080前言奥氏体不锈钢由于其良好的力学性能，耐高温、耐腐蚀性能，在石化容器制造中获得广泛应用，常见奥氏体不锈钢包括304L，316L等#S31608的含碳量为0.04%-0.08%，相对304L，316L而言，较高的碳含量可以提高不锈钢的高温强度和抗氧化性能,可用于高温结构,但是较高的含碳量会影响不锈钢的焊接性能和耐蚀性能［1］。

奥氏体不锈钢304焊接性评定试验报告奥氏体不锈钢304具有非常好的塑性和韧性,这决定了它具有良好的弯折、卷曲和冲压成型性，因而便于制成各种形状的构件、容器或管道；奥氏体型不锈钢304的耐腐蚀性能特别优良，是它获得最为广泛应用的根本原因。

也正是这样，在评价焊接质量时必然特别强调焊接接头的开裂倾向、焊接缺陷敏感性和耐晶间腐蚀等的能力。

本报告结合奥氏体不锈钢304的焊接特点，进行了手工钨极氩弧焊评定性试验，现就试验结果作一介绍一、奥氏体不锈钢的焊接特点：奥氏体不锈钢韧性、塑性好，焊接时不会发生淬火硬化，尽管其线膨胀系数比碳钢大得多，焊接过程中的弹塑性应力应变量很大，却极少出现冷裂纹；尽管有很强的加工硬化能力，由于焊接接头不存在淬火硬化区，所以，即使受焊接热影响而软化的区域，其抗拉强度仍然不低。

304钢的热胀冷缩特别大所带来的焊接性的问题，主要有两个：一是焊接热裂纹，这与奥氏体不锈钢的晶界特性和对某些微量杂质如硫、磷等敏感有关；二是焊接变形大。

1、焊接接头的热裂纹及其对策1.1焊接接头产生热裂纹的原因单相奥氏体组织的奥氏体型不锈钢焊接接头易发生焊接热裂纹，这种裂纹是在高温状态下形成的。

常见的裂纹形式有弧坑裂纹、热影响区裂纹、焊缝横向和纵向裂纹。

就裂纹的物理本质上讲，有凝固裂纹、液化裂纹和高温低塑性裂纹等多种。

奥氏体型不锈钢易产生焊接接头热裂纹的主要原因有以下几点：1）焊缝金属凝固期间存在较大的拉应力，这是产生凝固裂纹的必要条件。

由于奥氏体型不锈钢的热导率小，线膨胀系数大，在焊接区降温（收缩）期焊接接头必然要承受较大的拉应力，这也促成各种类型热裂纹的产生。

2）方向性强的焊缝柱状晶组织的存在，有利于有害杂质的偏析及晶间液态夹层的形成。

3）奥氏体不锈钢的品种多，母材及焊缝的合金组成比较复杂。

含镍量高的合金对硫和磷形成易熔共晶更为敏感，在某些钢中硅和铌等元素，也能形成有害的易熔晶间层。

1.2避免奥氏体型不锈钢焊接热裂纹的途径。

厚壁高碳奥氏体不锈钢347H的焊接技术分析摘要：结合常规的焊接技术，加上典型冷氢化反应器硬件，重点介绍了厚壁高碳奥氏体不锈钢347H的化学成分和性能特点，通过对焊接前、焊接过程中、焊接后的因素控制，说明奥氏体不锈钢焊接特点和注意要素，从而有效控制质量和进度。

关键词：厚壁高碳奥氏体；不锈钢；347H；焊接技术0引言由于奥氏体不锈钢具有良好的耐腐蚀性、耐热性，塑性和韧性较好，可焊性较好，在任何温度下都不会发生相变，对氢脆不敏感，因此在很多行业中得到了广泛的应用。

但是在焊接过程中，如果工艺处理不当，还是会产生很多问题和隐患。

对不同的生产任务，工艺的侧重点是不同的，如何进行有效的控制，可从焊接前、焊接过程和焊接后三个方面加以操作。

1347H的化学成分和性能特点347H属于奥氏体不锈钢，具有良好的耐腐蚀性能、耐高温性能、耐氧化性能、焊接性能和热强性能。

347H钢板的化学成分、力学性能[1]和高温性能[2]均符合SA-240标准要求，具体数值见表1、2。

表1347H钢板的化学成分表2347H钢板的力学性能和高温性能347H若要满足一定要求的耐腐蚀性，就必须严格控制晶粒尺寸，细晶粒的奥氏体组织能加快铬在晶界的扩散迁移，并与氧形成一层致密富铬氧化层（Cr2O3），这个富铬氧化层能阻止高温下347H的氧化。

固溶处理有利于奥氏体不锈钢的高温强度，但固溶处理的温度必会导致晶粒尺寸变大，所以必须严格控制晶粒度为ASMENo.7号或更粗的平均晶粒度。

2焊接前的控制2.1焊接母材和焊材的控制要根据标准和规范要求，严格控制母材和焊材的各项化学成分。

比如母材和焊材中S、P含量较高（在标准要求内）。

可能对焊接的冷、热裂纹产生影响。

Ni含量可以控制焊缝金属内的δ相铁素体的体积份数；在一定的范围内，形成奥氏体-铁素体双相组织，单相奥氏体组织具有粗大树枝状晶粒特性，经过敏化后出现的贫铬层能贯穿于晶粒之间而构成腐蚀介质的集中通道，因而具有较大的腐蚀倾向。

奥氏体不锈钢管道手工电弧焊工艺1范围本工艺适用于石油、化工、电力、冶金、机械等行业的直径》50mm的奥氏体不锈钢（0Gr19Ni9、0Cr18Ni9Ti 、 1Cr18Ni9Ti 、 0Cr18Ni11Ti 、 00Cr18Ni10、 00Cr18Ni11 、 0Cr17Ni12Mo2 、0Cr19Ni13Mo3 、0Cr18Ni12Mo2Ti 、 0Cr18Ni12Mo3Ti 等，管道的手工焊条电弧焊焊接。

其它行业的碳素钢管道的手工电弧焊接，可参照本工艺执行。

2规范性应用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有文件的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB5306-85 特种作业人员安全技术考核管理规则GB3323-87 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级GB11345-89 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB50235-97 工业金属管道工程施工及验收规范GB50236-98 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB/T985-88 气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸GB/T983 －1995 不锈钢焊条JB4730-94 压力容器无损检测JB/T3223-96 焊接材料质量管理规程GB/T-14976-2002 流体送用不锈钢无缝钢管锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则（国质检锅 [2002]109 号）3工艺流程方框图（见图1）4.1 施工准备14.2 焊接 工艺评定ZH-0.04-2005*47焊接环境监控44材 料 准 备丄3编制施工方案图1工艺流程方框图4工艺过程4.1施工准备了解并熟悉施工图，认真阅读审核设计技术文件所需执行的施工验收规范，根据工程项目涉及的钢种、规格、焊接方法编制焊接工艺评定计划。

奥氏体不锈钢的焊接特点及焊接工艺【摘要】奥氏不锈钢的焊接技术在我国得到了广泛的使用，其虽然有很多的优点，但仍还存在许多的缺点，本文将从奥氏体不锈钢的化学成分、组织和性能，奥氏体不锈钢焊接方法，奥氏体不锈钢焊接问题及解决措施等方面去了解在这方面内容。

【关键词】奥氏体，不锈钢，焊接工艺，焊接特点一、前言不锈钢是一种广泛使用的金属材料，而且不锈钢使用的前景也是十分广阔的，我们应该深入的了解不锈钢焊接的本质和实在意义，为下一步发展打下坚实的基础。

本文的简单介绍和深入理解将会给读者带来全新的和全方位的视角去看待奥氏不锈钢的优缺点。

二、奥氏体不锈钢的化学成分、组织和性能奥氏体不锈钢基本成分为18%Cr、8%Ni，简称18- 8 型不锈钢。

为了调整耐腐蚀性、力学性能、工艺性能和降低成本，在奥氏体不锈钢中还常加入Mn、Cu、N、Mo、Ti、Nb 等合金元素，以此在18- 8 型不锈钢基础上发展了许多新钢种。

奥氏体不锈钢具有良好的焊接性、低温韧性和无磁性等性能，其特点是含碳量低于0.1%，利用Cr、Ni 配合获得单相奥氏体组织，具有良好的冷变形能力、较高的耐蚀性和塑性，可以冷拔成很细的钢丝、冷拔成很薄的钢带或钢管。

与此同时，经过大量变形后，钢的强度大为提高，这是因为除了冷作硬化效果外，还叠加了形变诱发马氏体转变。

奥氏体不锈钢具有良好的抗均匀腐蚀能力，但在抗局部腐蚀方面仍存在一些问题。

奥氏体不锈钢焊接的主要问题是：焊接接头晶间腐蚀、焊接接头应力腐蚀开裂、焊接接头热裂等。

三、奥氏体不锈钢焊接方法奥氏体不锈钢的焊接方法有很多，例如手工焊、气体保护焊，埋弧焊、等离子焊等等。

最常用的焊接方法是手工焊（MMA），其次是金属极气体保护焊（MIG/MAG）和钨极惰性气体保护焊（TIG）。

本文以石油化工行业管道安装施工中最常用的手工电弧焊及钨极氩气保护焊为例，简单描述其焊接施工中的注意事项。

1.手工焊条电弧焊，是焊接厚度在2 mm 以上的奥氏体不锈钢板最常用的焊接方法。

316L
A022
HG20580~20585—1998常用不锈钢钨极惰性气体保护焊焊丝选用
母材Cr19Ni10
H00Cr21Ni10
0Cr18Ni10Ti
1Cr18Ni9Ti
H0Cr20Ni10Ti
H0Cr20Ni10Nb
0Cr17Ni12Mo2
H0Cr19Ni12Mo
E4303
酸性焊条，不能用于二，三类压力容器等韧性要求较高场合
J427
J426
E4315
E4316
低氢碱性焊条，焊肉抗拉强度大于等于420MPa
J420G
E4300
碳钢管道等全位置打底专用焊条，具有良好背面成形性能，抗气孔性好
抗拉强度490Mpa级
碳锰钢，如：
16MnR，20MnMo，16MnDR
J507
E5015
低氢碱性焊条，焊肉抗拉强度大于等于490MPa
J507R
E5015G
低氢碱性焊条，焊后长期消除应力热处理后，焊肉抗拉强度大于等于490MPa
J507D
J506D
E5015
E5016
低氢碱性焊条，全位置打底专用焊条，具有良好背面成形性能，抗气孔性好
00Cr17Ni14Mo2
H00Cr19Ni12Mo
HG20580~20585—1998常用强度钢焊条选用
钢材类别
焊条牌号
国标型号
用途
Q235AF
J422
E4303
酸性焊条，常压容器，元件非受压，一类压力容器焊接。
抗拉强度420Mpa级
低碳钢，如：
Q235A，B，C
20R，20g，10，20
J422
HG20580~20585—1998常用奥氏体不锈钢手工电弧焊焊条选用

奥氏体不锈钢焊接时，焊接材料的选用
奥氏体不锈钢具有良好的焊接性，常用的熔焊方法都能进行焊接。

但是由于电渣焊热过程的特点，会使接头的耐晶间腐蚀能力降低，并且在熔合线附近易产
生严重的刀状腐蚀，因此极少应用。

气体保护CO
2焊由于CO
2
气体的强烈氧化性，
使合金元素烧损严重，所以也没有得到推广应用，目前实用的焊接方法是手弧焊、埋弧焊和氩弧焊，使用这些方法焊接时焊接材料的选用，见表1。

表1奥氏体不锈钢焊接时焊接材料的选用。

用焊后锤击或喷丸等 。
如 ：牌号Ａ ０ 对应 的０ ｒ９ ｉ ；牌 号Ａ１７ １２ Ｃ ｌＮ ９ ３ 或
Ａ ３ 对 应 的 １ ｒ ８ ｉＴ 。 １２ Ｃ ｌＮ ９ ｉ
２ ．由于 碳 含 量 对 不 锈 钢 的抗 腐 蚀 性 能 有 很 大 的 影 响 ， 此 ， 般 选 用 熔 敷 金 属 含 碳 量 因 一 不 高 于 母 材 的不 锈 钢 焊 条 。 例 如 ３ ６ 必 须 选 １Ｌ 用 牌 号Ａ ２ 焊 条 。 ０２
量 不 小 于 １ ． ， 含量 不 大 于 １ ％。 ０５ 碳 ％ ． ２
１ ％ ） ２ 。
我 国 标 准 则 规 定 ， 含 量 不 高 于 １ ％， 铬 ２ 能
（ ） 为 防 止 焊 接 熔 池 过 热 ， 用 较 小 的 ３ 选
使 钢 处 于 钝 化 状 态 ， 具 有 不 锈 的特 性 。 据 焊 接 电流 和较 快 的焊 接 速 度 ， 快 冷 却 速 度 。 又 根 加 其 显 微 组 织 的不 同 可 分 为铁 素体 型 、马 氏体 （ ） 对 耐 晶间 腐 蚀 性 能 要 求 很 高 的 焊 件 ４ 型 、 氏体 型 、 氏体 ＋ 素 体 型 和 沉 淀 硬 化 进 行 焊后 稳 定 化 退 火 处 理 。 奥 奥 铁 型不锈钢等几种。 ３ 应 力腐 蚀 开 裂 ：应 力 腐 蚀 开 裂 是 焊 接 ． 奥 氏体 不 锈 钢 通 常 在 常 温 下 的组 织 为纯 接 头 在特 定腐 蚀 环 境 下 受 拉 伸 应 力 作 用 时 所 奥 氏体 ，也有一些为奥 氏体＋ 少量铁素体 ， 这 产 生 的延 迟 开 裂 现 象 。 奥 氏 体 不 锈 钢 焊 接 接 种少 量 铁 素 体 有 助 于 防 止 热 裂纹 。 头 的应 力 腐 蚀 开裂 是 焊 接 接 头 比较 严 重 的 失 奥 氏体 不 锈 钢 的 焊 接 特 点 效 形 式 ， 现 为无 塑 性 变 形 的 脆 性 破 坏 。 预 表 其 １ ．奥 氏体 不 锈 钢 焊 接 容 易 出 现 热 裂 纹 ， 防 措 施 如 下 。 具 体 预 防措 施 如 下 。 （）合理 制定成 型加工 和组装 工艺 ， １ 尽 （ ） 尽 量 使 焊 缝 金 属 呈 双 相 组 织 ， 素 可 能 减 小 冷 作 变 形 度 ， 免 强 制 组 装 ， 止 组 １ 铁 避 防

选用 Ａ ２ ０ ２焊条 。 ３ 、奥 氏 体 不 锈钢 的焊 缝 金 属 应 保 证 力学 性能 。可 通 过焊 接
工艺评定进行验证 。 ． ４ 、对 于 在 高 温工 作 的耐 热 不 锈钢 （ 氏体 耐热 钢 ） 选 用 奥 ，所 的焊 条主 要 应 能满 足 焊缝 金 属 的抗 热 裂 性能 和 焊 接接 头 的 高温性
要 表 现 为 以下 几 种 ： １、晶 间腐 蚀
根据 贫铬 理 论 ，焊 缝 和热 影 响 区在加 热 到 ４ ０—８ ０ ５ ５ ℃时在 晶 界处 析 出高铬 碳 化物 （ ｒ３ ６） 成贫 铬 的晶界 ，不 足 以抵抗 腐 Ｃ ２ Ｃ ，形 蚀 的程 度
化 焊 接 材 料 ， 即高 镍焊 材 ； （ ２）采用 小 规 范 ，以减 小 焊 缝 金属 在 高温 下 的 停 留时 问 ；
对于 奥 氏 体不 锈 钢 焊接 接 头 ，在 低温 使 用 时 ，焊缝 金 属 的塑 韧性 是 关 键 问题 。此 时 ，焊 缝组 织 中的铁 索 体 的存 在 总是 恶 化低
温韧性。
体 型 、奥 氏 体 型 、奥 氏 体 ＋铁 素体 型和 沉淀 硬 化 型不 锈 钢 。奥 氏 体 不 锈 钢 通 常在 常温 下 的 组 织 为 纯奥 氏体 ，也 有 一 些 为 奥 氏体 ＋
二 、 奥 氏体 不 锈 钢 的焊 条 选 用原 则 首先 ，不锈 钢 焊 条必 须根 据母 材 和 工 作条 件 （ 括 工作 温 度 包
焊缝 金 属 成 为 奥 氏体 ＋铁 素体 的双 相 组织
１％ ） ２ ；
（ 素体一般控制 ４ 铁 —
（ ３）减少 焊 接 熔池 过 热 ，选 用 较 小 的焊 接 电 流和 较 快 的焊 接 速 度 ，加快 冷却 速度 ； （ ４）对耐 晶 间 腐蚀 性 能 要求 很 高 的 焊 件进 行 焊后 稳 定 化 退 火

奥氏体—铁素体双相不锈钢的焊接双相不锈钢是在固溶体中铁素体相和奥氏体相各约占一半，一般较少相的含量至少也需要达到30％的不锈钢.这类钢综合了奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的优点,具有良好的韧性、强度及优良的耐抓化物应力腐蚀性能。

奥氏体一铁素体双相不锈钢的类型1.低台金型双相不锈钢00Cr23Ni4N钢是瑞典级先开发的一种低合金型的双相不锈钢，不含钼、铬和镍的含量也较低.由于钢中Cr含量23％，有很好的耐孔蚀、缝隙腐蚀和均匀腐蚀的性能,可代替308L和316L等常用奥氏体不锈钢.2.中合金型双相不锈钢典型的中合命型不锈钢有0Cr21Ni5Ti、1Cr21Ni5Ti。

这两种钢是为了节镍,分别代替0Cr18Ni9Ti和1Cr18Ni9Ti而设计的，但比后者具有更好的力学性能，尤其是强度更高。

00Cr18Ni5Mo3Si2、00Cr18Ni5Mo3Si2Nb双相不锈钢是目前合金元素含量最低、焊接性良好的耐应力腐蚀钢种,它在抓化物介质中的耐孔蚀性能同317L相当，耐中性氯化物应力腐蚀性能显著优于普通18—8型奥氏休不锈钢，具有较好的强度-韧性综合性能、冷加工工艺性能及焊接性能，适用作结构材料。

OOCr22Ni5Mo3N 属于第二代双相不锈钢,钢中加人适量的氮不仅改善了钢的耐孔蚀和耐SCC性能，而且由于奥氏体数量的提高有利于两相组织的稳定，在高温加热或焊接HAZ能确保一定数里的奥氏体存在，从而提高了焊接HAZ的耐蚀和力学性能。

这种钢焊接性良好,是目前应用最普遍的双相不锈钢材料。

3。

高合金双相不锈钢这类双相不锈钢铬的质量分数高达25%,在双相不锈钢系列中出现最早。

20世纪70年代以后发展了两相比例更加适宜的超低碳含氮双相不锈钢，除钳以外，有的牌号还加人了铜、钨等进一步提高耐腐蚀性的元素。

4.超级双相不锈钢这种类型的双相不锈钢是指PREN。

大于40，铬的质量分数为25％和钼含量高、氮含量高的钢.双相不锈钢的耐蚀性1.耐应力腐浊性能与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢具有强度高,对晶间腐蚀不敏感和较好的耐点腐蚀和耐缝隙腐蚀的能力，其中优良的耐应力腐蚀是开发这种钢的主要目的。

4)不锈钢焊后热处理。奥氏体不锈钢制压力容器焊 接时，
焊接残余应力的焊后热处理。
5)采用适当的焊后处理。为增加奥氏体不锈钢 的耐蚀性．
处理。处理的方法有抛光和钝化。一般不进行消除 焊后应进行表面
钝化处理的流程为：表面清理和修补——酸洗— —水洗和中和——钝化——水洗和吹干。
知识点8、奥氏体不锈钢焊条 电弧焊焊接电流选择
2)选用双相组织的焊条，使焊缝形成奥氏体和少 量铁素体的双相组织，以细化晶粒，打乱柱状晶方 向，减少偏析严重程度。
3)选用碱性焊条和焊剂，以降低焊缝中的杂质含 量，改善偏析程度。
4)控制焊接电流和电弧电压大小，适当提高焊缝成 形系数；采用多层多道焊，避免中心线偏析，可防 止中心线裂纹。
5)采用小热输入，小电流快速不摆动焊，可减少 焊接应力。
重点内容：奥氏体不锈钢焊接时容易热裂纹，产 生热裂纹的原因之一是：单相奥氏体焊缝易形成 方向性的柱状晶组织知识点5、奥氏体不锈钢焊 接时防止热裂纹的措施
重点内容：奥氏体不锈钢焊接时容易热裂纹，防止 热裂纹的措施为：
1)严格限制焊缝中硫、磷等杂质元素的质量分数， 以减少低熔点共晶杂质。
重点内容：奥氏体不锈钢塑性和韧性很好，具有 良好的焊接性，焊接时一般不需要采取特殊的焊 接工艺措施。如果焊接材料选用不当或焊接工艺 不合理时，会降低焊接接头抗晶问腐蚀能力和产 生热裂纹等。
1)焊接接头的抗腐蚀性：奥氏体不锈钢焊接容 易造成降低焊接接头抗晶问腐蚀和应力腐蚀能力。
2)热裂纹。
3)焊接接头的脆化。常见的脆化包括475％脆化、 盯相脆化和熔合线脆化。
锈钢焊缝金属双相组织中铁素体的质量分数 控制在3％。8％(5％左右)。
知识点7、奥氏体不锈钢焊 接工艺特点

器、
换热器、反应器等设备,采用双相不锈钢能够延长设备的使用寿命,如炼油厂的换热器常常处于HCl、H 2S的腐蚀环境中,双相不锈钢制造的换热器的管板可用奥氏体不锈钢,这样既节省了资金,又能保证
结构的使用性能。
这涉及到双相不锈钢与奥氏体不锈钢异种金属的焊接问题。异种钢焊接的主要困难在于异种金属之间的物理和化学性能差异较大,在焊接过程中经常会出现合金元素的迁移、组织发生变化等现象导致接头性能变差,异种金属的热膨胀
由表3可知,接头的抗拉强度平均值为653MPa ,断裂均发生在抗拉强度较低的304奥氏体不锈钢母材侧,完全满足工程结构对接头的强度要求。因此,从接头强度角度来看,接头熔合区的组织和性
能是合格的,它不是整个焊接接头的薄弱环节。
究其原因,因为采用含高铬、镍合金元素的不锈钢焊条作填充材料,接头中的合金元素含量高于母材中的合金元素含量,合金元素起到置换或者间隙强化的作用,在拉伸过程中使位错产生钉扎,
组织中奥氏体相和铁素体相大约各占一半,兼有两相组织特征。双相不锈钢综合了奥氏体型和铁素体型不锈钢两者的优点,即奥氏体不锈钢具有的良好韧性和焊接性能,铁素体不锈钢具有的较高强度和耐氯化物应力腐蚀性能,因此,被广泛应用于天然
气和石油管道、
热交换器、压力容器和造纸工业中,其中在焊接件和焊接结构的应用尤其广泛[1]。在含有氯离子、硫化氢介质等腐蚀环境中使用的压力容
austenitic stainless steel ;dissimilar metal ;welding technology收稿日期:2009-07-13;修回日期:2010-05-17
作者简介:李燕(1984—,女,湖北襄樊人,在读硕士,主要
从事异种金属焊接的研究。0前言
双相不锈钢(Duplex Stainless Steel ,DSS的固溶

浅谈奥氏体不锈钢焊接特点作者：卢金舫来源：《科技创新导报》 2014年第9期卢金舫(温州市东风化工机械有限公司浙江温州 325025)摘要：奥氏体不锈钢具有良好的焊接性，目前工业上应用最广，焊接时一般不需要采取特殊的工艺措施，通过对本公司生产的设备分析了奥氏体不锈钢在焊接时产生缺陷的原因和防治措施，通过焊接特点理论和实践分析，制定合理的工艺措施和焊接材料合理选用。

关键词：奥氏体不锈钢缺陷原因分析防治中图分类号：TG457 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2014)03(c)-0017-01不锈钢在现代化的工业中得到日益广泛的应用。

在不锈钢材料中，奥氏体不锈钢材比其他不锈钢材具有更优良的耐腐蚀性；强度较低，而塑性、韧性极好；焊接性能良好，其主要用于化工容器、设备和零件等设备，它是目前工业上应用最广的材料。

虽然奥氏体不锈钢材有诸多优点但是若焊接工艺不正确或焊接材料选用不当，会产生很多缺陷，最终影响使用性能。

我公司承接了一批“陕西利平安得利新材料有限公司”产品，加热室及蒸发室等成套设备。

对产品制造过程中出现的焊接方面一些问题进行的探讨。

1 焊接缺陷的概念、分类及特征焊接缺陷是指焊接过程中在焊接接头中产生的金属不连续、不致密或连接不良的现象。

它直接影响产品质量和安全可靠性，造成焊接结构的失效，以至发生破坏事故。

常见焊缝内部缺陷分为六种。

1.1 裂纹在焊接应力及其它致脆因素共同作用下，焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面而产生缝隙；裂纹具有尖锐的缺口和大的长宽比：a）刚性裂缝；b）毛隙裂缝；c）碳、硫元素造成的裂缝。

1.2 气孔焊接时，熔池中的气泡在时未能逸出而残留下来所形成的孔穴，气孔出现在铸件内部或表层。

截面形状呈圆形、椭圆形或针头形状，孤立存在或成群分布的孔洞：内部气孔、表面气孔、接头气孔。

1.3 未熔合熔焊时，焊道与母材之间或焊道之间未完全熔化结合的部分，点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分；可以分为坡口未熔合、焊道之间未熔合、焊缝根部未熔合。

奥氏体不锈钢焊接常见缺陷及防止措施产品质量的影响因素，主要是受人的素质、加工设备、材料、工艺、环境五个方面的影响。

奥氏体不锈钢的焊接缺陷的形成，有诸多影响因素。

本文主要讨论焊接工艺的控制及缺陷形成机理，并提出预防措施。

一、接头碳化物析出敏化1、产生原因奥氏体不锈钢经过固溶处理后，组织均匀，没有碳化物相，具有最高的耐腐蚀性能，尤其是耐晶间腐蚀性能。

但经过焊接加热后，过饱和的碳从晶内析出向晶界偏聚，并与铬结合形成Cr23C6，即敏化。

由于焊接快速加热和冷却，使碳化物析出敏化局限在较窄的温度范围，随敏化温度下停留时间和钢的化学成分不同而变化，一般在600-850℃。

此外，并非整个焊件都会敏化，而只有焊接循环峰值温度恰好介于敏化温度之间的接头区域才会发生碳化物析出。

当碳化物析出后，将造成析出区晶界贫铬，这使得接头在随后的使用中可能产生晶间腐蚀。

2、防止措施防止敏化的关键是要避免或消除碳化物的析出。

因此主要从焊接材料和焊接工艺的选择两方面来采取措施。

①选用超低碳或添加Ti、Nb等稳定元素的不锈钢焊接材料。

②采用小线能量，减小危险温度范围停留时间。

采用小电流、快速焊、短弧焊、焊条不作横向摆动，焊缝可以强制冷却，减小焊接影响区。

多层焊，控制层间温度，后焊道要在前焊道冷却到60℃以下再焊。

③接触腐蚀介质焊缝最后焊接。

④焊后进行固溶处理。

二、热裂纹1、产生原因①奥氏体不锈钢的导热系数较小和线膨胀系数较大，在焊接局部加热和冷却条件下，接头在冷却过程中可形成较大的拉应力。

焊缝金属凝固期间存在较大拉应力是产生热裂纹的必要条件。

②奥氏体不锈钢易形成方向性强的柱状晶焊缝组织，有利于有害杂质的偏析而促使形成晶间液态夹层。

③奥氏体不锈钢及其焊缝的合金组成较复杂，不仅有S、P、Sn、Sb等杂质可形成易熔夹层，一些合金元素因溶解有限，也能形成有害的易熔夹层，促进热裂纹的形成。

2、防止热裂纹的措施①控制焊缝金属的组织：焊缝组织为奥氏体+铁素体的双相组织时，不易产生低熔点杂质偏析，可以减少热裂纹的产生。

奥氏体不锈钢和双相不锈钢焊接的差异摘要：本文对奥氏体不锈钢和双相不锈钢的成分，组织，性能作了简要的介绍。

通过SA-240 316L和SA-240 S31803各自焊接的试验，来比较它们接头性能的差异，同时介绍了奥氏体不锈钢和双相不锈钢各自焊接的缺陷和预防。

关键词：奥氏体不锈钢；双相不锈钢；焊接差异性；焊接的缺陷和预防1概述奥氏体不锈钢，是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。

钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织，如图1所示。

奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化，如加入S，Ca，Se，Te等元素，则具有良好的易切削性［1］。

因此广泛使用于工业和家具装饰行业和食品医疗行业。

而双相不锈钢(Duplex Stainless Steel，DSS)的固溶组织中奥氏体相和铁素体相各占一半，兼有两相组织特征。

在含C较低的情况下，Cr含量在18%-28%，Ni含量在3%-10%。

有些钢还含有Mo、Cu、Nb、Ti，N等合金元素。

该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点［2］。

与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间副食和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。

双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。

2奥氏体不锈钢和双相不锈钢熔各自焊材选用和焊缝性能对比我们以双相不锈钢SA-240 S31803和奥氏体不锈钢SA-240 316L为例进行讨论。

2.1双相不锈钢SA-240 S31803和奥氏体不锈钢SA-240 316L焊接实验将两种母材试样加工成尺寸400mm×150mm×10 mm，实验采用手工钨极氩弧焊(GTAW)，直流正接。

接头形式为对接接头，为了保证焊透，开V 型坡口。

第1篇一、引言不锈钢310S是一种具有优良耐腐蚀性能的奥氏体不锈钢，广泛应用于化工、石油、食品、制药等行业。

由于不锈钢310S的化学成分和物理性能的特殊性，其焊接过程需要采用合适的焊接方法，以确保焊接接头的质量和性能。

本文将详细介绍不锈钢310S的焊接方法。

二、不锈钢310S的焊接特点1. 耐腐蚀性能好：不锈钢310S具有优异的耐腐蚀性能，能够抵抗各种腐蚀介质的侵蚀。

2. 热膨胀系数大：不锈钢310S的热膨胀系数较大，焊接过程中易产生较大的热应力，容易导致焊接变形和裂纹。

3. 热导率低：不锈钢310S的热导率较低，焊接过程中热量不易传导，易导致焊接区域温度过高，影响焊接质量。

4. 焊接性能较差：不锈钢310S的焊接性能较差，易产生焊接缺陷，如气孔、夹渣、裂纹等。

三、不锈钢310S的焊接方法1. 焊条电弧焊（1）焊条选择：选择与不锈钢310S化学成分相匹配的焊条，如E310S-G、E310S-GS等。

（2）焊接工艺参数：根据焊接材料和厚度，合理选择焊接电流、电压、焊接速度等参数。

（3）焊接操作：焊接过程中，注意保持电弧稳定，避免过热和氧化。

对于厚板焊接，应采用分段退焊法，以减少热应力和变形。

2. 气体保护焊（1）气体保护焊方法：气体保护焊分为手工气体保护焊（GTAW）和自动气体保护焊（GMAW）。

（2）焊丝选择：选择与不锈钢310S化学成分相匹配的焊丝，如310S、310S-G等。

（3）气体选择：选用纯度高的氩气、氦气或氩气与氦气的混合气体作为保护气体。

（4）焊接工艺参数：根据焊接材料和厚度，合理选择焊接电流、电压、焊接速度、气体流量等参数。

（5）焊接操作：焊接过程中，注意保持电弧稳定，避免过热和氧化。

对于厚板焊接，应采用分段退焊法，以减少热应力和变形。

3. 等离子弧焊接（1）等离子弧焊接方法：等离子弧焊接分为手工等离子弧焊接和自动等离子弧焊接。

（2）焊丝选择：选择与不锈钢310S化学成分相匹配的焊丝，如310S、310S-G等。