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发布者:管理员 发布时间:2020/11/11 阅读:92次 【字体:

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铁素体钢
     含铬大于14%的低碳铬不锈钢,含铬大干27%的任何含碳量的铬不锈钢,以及在上述成分基础上再添加有钼、钛、铌、硅、铝、、钨、钒等元素的不锈钢,化学成分中形成铁素体的元素占绝对优势,基体组织为铁素。这类钢在淬火(固溶)状态下的组织为铁素体,退火及时效状态的组织中则可见到少量碳化物及金属间化合物。

    属于这一类的有Crl7Cr17Mo2TiCr25Cr25Mo3TiCr28等。铁素体不锈钢因为含铬量高,耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好,但机械性能与工艺性能较差,多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。

    2-2.铁素休-马氏体钢

     这类钢在高温时为y+a(或δ)两相状态,快冷时发生y-M转变,铁素体仍被保留,常温组织为马氏体和铁素体,由于成分及加热温度的不同,组织中的铁素体量可在百分之几至几十的范围内变化。0Crl3钢,lCrl3钢,铬偏上限而碳偏下限的2Cr13钢,Cr17Ni2钢,Cr17wn4钢,以及在ICrl3钢基础上发展起来的许多改型12%铬热强钢(这类钢也叫做耐热不锈钢)中的许多钢号,如Cr11MoVCr12WMoVCrl2W4MoV18Crl2WMoVNb等均属干这一类。

    铁素体马氏体钢可以部分地接受淬火强化,故可获得较高的机械性能。但它们的机械性能与工艺性能在很大程度上受组织中铁素体的含量及分布形态的影响。这类钢按成分中的含铬量分属12~14%与15~18%两个系列。前者具有抵抗大气及弱腐蚀性介质的能力,并且具有良好的减震性及较小的线膨胀系数;后者的耐腐蚀性能与相同含铬量的铁素体耐酸钢相当,但在一定程度上也保留着高铬铁素体钢的某些缺点。



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双相不锈钢一般分为四种类型:Cr18型、Cr21型、Cr25型及含25%~26%的超级双相不锈钢。S31803是标准的双相不锈钢,属于Cr21型,占双相不锈钢总量的80%以上。在生产中S31803应用很广,尤其是在操作介质为辛酸、氮气、苯乙酮的设备中应用很多,这些介质具有中高度毒性和爆炸危险性,且设备的工作温度一般较高,接近200℃,所以对焊缝的要求很高。基于S31803在生产中应用很广且接触的介质使用条件恶劣,所以选择S31803作为焊接母材来研究其焊接性具有广泛的实践意义。


S31803的成分特点:C质量分数在0.02%~0.03%之间,属于超低碳;Cr质量分数在23%~26%之间,属于高Cr质量分数;其组织特点:两相(奥氏体、铁素体)各约占50%;性能特点:由于兼备了超低碳、室温为铁素体和奥氏体的双相组织、Cr含量高以及添加了Mo、N等元素的特点,使其具有更高的耐应力腐蚀、耐缝隙腐蚀、耐Cl-点腐蚀、耐晶间腐蚀、耐高速泥沙冲刷等能力,具有较高的力学性能、较低的热膨胀性能、较好的可焊性和较低的使用成本等优点。


焊接过程中,双相不锈钢在热循环的作用下,焊缝金属盒热影响区的组织发生了一系列的变化。在高温下,双相不锈钢的金相组织全部由铁素体组成,奥氏体则是在冷却过程中析出的。S31803焊接过程中应该注意以下三方面问题:


(1)焊接裂纹。S31803的Creq/Nieq较高,Cr的含量达23%,Ni的含量达6.5%,即双相不锈钢S31803的Creq/Nieq=3.54,故S31803的焊缝属于铁素体凝固区,对凝固裂纹有一定敏感性。因此,在焊接过程中要采用合适的焊接材料、焊接方法和控制焊接工艺参数,才能使焊缝具有很好的抗凝固裂纹能力。冷裂纹与材料对氢致延迟裂纹敏感性有关,但如果焊接材料选用正确,可以避免冷裂纹的出现。


(2)热影响区脆化。焊接过程中在焊接热循环作用下,焊缝热影响区处于快冷非平衡状态,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敏感性。所以S31803焊接的主要问题在热影响区,热影响区的问题主要在于耐蚀性能的损失、韧性损失和后焊接裂纹问题。为了避免这些问题,焊接工艺应考虑减少材料处在红热温度范围的时间。


(3)气孔敏感性。气孔的形成取决于焊接参数和合金成分。为防止产生气孔,降低气孔敏感性,在焊接过程中要控制焊缝含氮量,加强对焊缝的保护和提高焊渣的透气性。



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