0Cr18Ni9Cu3型奥氏体不锈钢化学成分对焊缝质量的影响
2014-01-24王泽荫李宗义
焊管 2014年4期
王泽荫,李宗义
(甘肃机电职业技术学院,甘肃 天水 741001)
不锈钢因其良好的耐腐蚀性、较高的塑性和韧性而广泛应用于机械、石油、化工、食品、医药等行业。在发达国家,每年消耗的不锈钢中约有70%是奥氏体不锈钢,在国内,奥氏体不锈钢的消耗量达到了不锈钢总消耗量的65%左右。
18-8型奥氏体不锈钢是奥氏体不锈钢中具有代表性的系列,该类钢材具有较好的耐腐蚀性能、耐热性能、力学性能和焊接性能,便于进行机械、冲压和焊接加工。本研究以0Cr18Ni9Cu3奥氏体不锈钢为例,阐述其化学成分对焊缝质量的影响。
1 0Cr18Ni9Cu3奥氏体不锈钢的化学成分
0Cr18Ni9Cu3奥氏体不锈钢的主要化学成分见表1[1-2]。

表1 0Cr18Ni9Cu3不锈钢主要化学成分%
2 化学成分对焊缝质量的影响
2.1 C
在0Cr18Ni9Cu3奥氏体不锈钢中,w(C)≤0.08%,由于C的存在,焊接时可导致在焊缝金属的晶界与亚晶界处产生晶间腐蚀,最终导致产生焊接裂纹,晶间腐蚀的显微结构如图1所示[3]。产生晶间腐蚀的原因是奥氏体不锈钢在450~850℃时,过饱和的C向奥氏体晶粒边界扩散,并与晶界处的Cr化合形成碳化铬 (Cr23C6)。由于Cr在奥氏体中的扩散速度小于C的扩散速度,使得晶界处的Cr得不到及时补充,造成奥氏体晶粒边界处贫Cr富C。当晶界附近的w(Cr)≤12%时,不锈钢就失去了抗腐蚀能力,将会在腐蚀介质的作用下产生晶间腐蚀。受到晶间腐蚀的不锈钢,从表面上看奥氏体不锈钢在焊接过程中,有两次温度将会处于450~850℃,一次是加热熔化过程,一次是冷却结晶过程,对焊缝质量起决定性作用的是冷却结晶过程。……
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