《兵器制造异种材料焊接工艺》课件-奥氏体型不锈钢与高铬钢的焊接

珠光体钢与高铬钢的分类01珠光体钢与高铬钢的焊接性分析和填充材料的选用02珠光体钢与高铬钢焊接工艺03目录/Contents珠光体钢与高铬钢焊接实例04一、奥氏体型不锈钢与高铬钢的分类组织类型类别钢号高铬钢（铁素体型和马氏体型）Ⅶ高铬不锈钢：06Cr13、12Cr13、20Cr13、30Cr13Ⅷ高铬耐酸耐热钢：Cr17、Cr17Ti、Cr25、1Cr28、14Cr17Ni2Ⅸ高铬热强钢：14Cri1MoVNB、1Cr12WNiMoV、14Cr1MoV组织类型类别钢号奥氏体型钢X奥氏体耐酸钢：022Cr19Ni10N、06Cr19Ni10、12Crl8Ni9、17Crl8Ni9、0Crl8Ni9Ti、12Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni11Nb、Cr18Ni12Mo2Ti1Crl8Ni12Mo3TiⅩⅠ奥氏体高强度耐酸钢：OCrl8Ni12T5V、Crl8Ni22W2Ti2ⅩⅡ奥氏体耐热钢：OCr23Ni18、Crl8Nil8、Cr23Ni13、0Cr20Ni14Si2、Cr20Ni14Si2XⅢ奥氏体热强钢：45Cr14Ni14W2Mo、Cr16Ni15Mo3NbXⅤ铁素体-奥氏体高强度耐酸钢：0Cr21Ni5T1、0Cr21Ni6Mo2Ti、12Cr21Ni5T二、奥氏体型不锈钢与高铬钢的焊接性分析和填充材料的选用奥氏体型不锈钢同种金属焊接的主要问题是易出现热裂纹，品间腐蚀及刀蚀、点蚀及接头脆化，但在选用合理的焊接材料及焊接工艺条件下，上述三个问题比较容易解决。奥氏体不锈钢的塑韧性较好且不可淬硬，这是奥氏体型不锈钢最大的优点，不会出现冷裂纹，焊接性一般较好。奥氏体型不锈钢与铁素体型高铬钢组合二、奥氏体型不锈钢与高铬钢的焊接性分析和填充材料的选用是接头热影响区的高温脆化或称做粗晶脆化及晶间腐蚀。高温脆化（粗晶脆化）因为发生在母材热影响区焊接热循环过程中的晶粒急剧长大，不可能通过焊接材料选择来解决，只能采取焊接工艺措施来减弱粗晶区的宽度。铁素体型高铬钢同种金属焊接的主要问题奥氏体型不锈钢与铁素体型高铬钢组合二、奥氏体型不锈钢与高铬钢的焊接性分析和填充材料的选用奥氏体型钢的脆化问题是发生在焊缝中，这是由于σ相（金属间化合物）的析出而引发的焊缝脆化，是可以通过焊接材料选择及工艺措施来解决的。奥氏体型不锈钢的热裂纹只发生在纯奥氏体型不锈钢焊缝。奥氏体型不锈钢与马氏体型高铬钢组合二、奥氏体型不锈钢与高铬钢的焊接性分析和填充材料的选用奥氏体型不锈钢与铁素体型高铬钢组合奥氏体型不锈钢与铁素体型高铬钢组合的焊接性，主要取决于铁素体型高铬钢焊接性的要求。二、奥氏体型不锈钢与高铬钢的焊接性分析和填充材料的选用奥氏体型不锈钢与马氏体型高铬钢组合奥氏体型不锈钢与马氏体型高铬钢组合的焊接性特点与珠光体钢和马氏体型不锈钢组合的焊接性相似：由于马氏体型高铬钢中存在脆而硬的马氏体组织因此焊后冷却时在马氏体型高铬钢一侧焊接接头有明显的硬倾向。经典音乐鉴赏二、奥氏体型不锈钢与高铬钢的焊接性分析和填充材料的选用奥氏体型不锈钢与马氏体型高铬钢组合奥氏体型不锈钢与马氏体型高铬钢组合的焊接性特点与珠光体钢和马氏体型不锈钢组合的焊接性相似：当焊缝金属为奥氏体组织或以奥氏体为主的组织时，由于焊缝金属在化学成分、金相组织与热物理性能及其他力学性能方面与两侧的母材有很大差异，焊接残余应力的产生不可避免，可能在使用过程中引起焊接接头的应力腐蚀破坏或高温蠕变破坏。二、奥氏体型不锈钢与高铬钢的焊接性分析和填充材料的选用奥氏体型不锈钢与马氏体型高铬钢组合选择既可以选用高铬钢焊条，也可以选用奥氏体型不锈钢焊条或焊丝。无论选用哪种焊条或焊丝，焊缝金属都会得到相同的奥氏体+铁素体型双相组织，抗热裂性良好。奥氏体行不锈钢与铁素体型高铬钢组合的气体保护焊用焊接材料、预热及焊后热处理工艺二、奥氏体型不锈钢与高铬钢的焊接性分析和填充材料的选用母材组合焊接方法焊接材料热处理工艺/℃保护气体焊丝预热回火I+X(XI)TIG

MIGAr不预热或150~200720~760VⅡ+XⅡ(XⅢ)H06Cr17Ni14Mo2,H022Cr17Ni14Mo2

HOCr20Ni10Nb,H022Cr17Ni14Mo2不预热或150~250不回火或720~760VⅡ+XIVHOCr21Ni10200~250750~800VⅢ+X(XI)HOCr20Ni10不预热720~750ⅤⅢ+XII（XⅢ)HO6Cr17Ni14Ma2H022Cr17Ni14Mo2

HO6Cr23Ni13,H12Cr23Ni13

ERNiCrFe-5,ERNiCrM-6不预热不回火H0Cr20Ni1ONb不预热不回火或720~800Ⅷ+XIVH0Cr21Ni10不预热720~760IX+X(XI)HO6Cr23Ni13,H12Cr23Ni13150~200750~800IX+XⅡ(XⅢ)H06Cr17Ni14Mo2,H022Cr17Ni14Mo2150~200不回火或720-760H06Cr23Ni13,HO22Cr23Ni13150~200720~760H06Cr20Ni10Nb50~200750~800ERNiCrFe-5,ERNiCrMo-6150~200不回火IX+XIVH06Cr21Ni10200~250750~800

在组合焊接中要照顾焊接性较差的马氏体型高铬钢一方只能采用奥氏体不锈钢焊条二、奥氏体型不锈钢与高铬钢的焊接性分析和填充材料的选用异种钢组合焊条预热温度/℃焊后热处理温度/℃接头应用场合高铬不锈钢+奥氏体耐酸钢E309-16(A302)E309-15(A307)可不预热，也可进行150-250预热720~760接头用于无液体侵蚀介质中，也可用于无硫气氛中，工作温度在650℃以下高铬不锈钢+奥氏体高强度耐酸钢E316-16(A202)

E318-15(A217)150~250不进行接头用于侵蚀性气体介质中，工作温度在350℃以下E318V-15(A237)720~760接头可工作于无液态侵蚀性介质中和无硫气氛中，工作温度在650℃以下高铬不锈钢+奥氏体热强钢E347-15(A137)不预热或预热150～250对于ω（Ni）<16%的钢，可在侵蚀性液体介质中工作，工作温度在570℃以下E16-25MoN-15(A507)对于ω（Ni)为35%而不含铌的钢，不能在侵蚀性液体介质中工作，工作温度在540℃以下高铬不锈钢+铁素体-奥氏体高强度耐酸钢A122(E0-18-8-16)250~300750~800接头可用于侵蚀性液体介质中，工作温度可300℃，焊后热处理快冷，可耐晶间腐蚀奥氏体行不锈钢与马氏体型高铬钢组合的焊条电弧焊焊接材料、预热及焊后热处理工艺

在组合焊接中要照顾焊接性较差的马氏体型高铬钢一方只能采用奥氏体不锈钢焊条二、奥氏体型不锈钢与高铬钢的焊接性分析和填充材料的选用奥氏体行不锈钢与马氏体型高铬钢组合的焊条电弧焊焊接材料、预热及焊后热处理工艺异种钢组合焊条预热温度/℃焊后热处理温度/℃接头应用场合高铬热强钢+奥氏体耐酸钢E309-16(A302)

E309-15(A307)150~200750-800接头可在580℃以下的侵蚀性液体介质中工作高铬热强钢+奥氏体高强度耐酸钢E316-16(A202)

E318-15(A217)不进行接头可在360℃以下的侵蚀性液体介质中工作E318V-15(A237)720~760接头可在360℃以下的侵蚀性液体介质中工作高铬热强钢+奥氏体型耐热钢E309-16(A302)

E309-15(A301)接头不能在侵蚀性液体介质中工作，在无硫气氛中、工作温度在

650℃以下高铬热强钢+奥氏体热强钢E347-15(A137)750~800用于ω(Ni）<16%的钢，接头可在侵蚀性液体介质中工作E16-25MoN-15(A507)720~760用于ω（Ni）<35%而不含钒的钢，

接头可在侵蚀性液体介质中工作高铬热强钢+铁素体-奥氏体高强度耐酸钢A122(E0-18-8-16)250~300750~800快冷可使焊缝具有耐晶间腐蚀的能力，接头可在300℃以下的侵蚀性液体介质中工作焊条电弧焊时，应尽量采用小的焊接电流，快的焊接速度，焊道要窄，焊条不作横向摆动；多层焊时要严格控制层间温度，待前一焊道冷却后再焊下-道焊缝。工艺与铁素体型钢同种金属焊条电弧焊时相似，也是旨在减弱铁素体型高铬钢母材侧热影响区粗晶脆化的程度。焊后热处理为消除焊接残余应力，焊后应高温回火，即加热到720~800℃保温1.5~2h后空冷。三、奥氏体型不锈钢与高铬钢的焊接工艺奥氏体钢与铁素体钢型高铬钢组合的焊接焊接工艺要点在奥氏体型不锈钢与马氏体型高铬钢焊接前，首先对马氏体型高铬钢的待焊处进行焊前预热。在焊接时，宜采用较大的焊接电流和稍慢的