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1、马氏体不锈钢的焊接工艺属于马氏体不锈钢的钢号有 1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、 3Cr13Mo 1Cr17Ni2、2Cr13Ni2、9Cr18、9Cr18MoV等。焊接性 有强烈的冷裂倾向，焊缝及热影响区焊后均为硬而脆的马 氏体组织，钢中含碳量越高，冷裂倾向越大。焊接时在温度超过1150C 的热影响区内，晶粒显著长大。过快或过慢的冷却都可能引起接头脆 化。例如，1Cr13钢焊后冷却速度小于10C/s时，在热影响区将得 到粗大的铁素体加碳化物组织，使塑性显著降低；当冷却速度大于 40C/s时，则会产生粗大的马氏体组织，同样也使塑性下降。马氏体不锈钢的晶间腐蚀倾向很小。焊接工艺1
2、） 焊前预热 焊前预热是防止产生冷裂纹的主要工艺措施。当 C的 质量分数为0.1%0.2%时，预热温度为200260C，对高刚性焊件 可预热至400450Co2）焊后冷却 焊件焊后不应从焊接温度直接升温进行回火处理，因为焊接过程中奥氏体可能未完全转变， 如焊后立即升温回火，会出现 碳化物沿奥氏体晶界沉淀和奥氏体向珠光体转变，产生晶粒粗大的组织，严重降低韧性。因此回火前应使焊件冷却，让焊缝和热影响区的 奥氏体基本分解完了。对于刚性小的焊件，可以冷至室温再回火；对于大厚度的焊件，需采用较复杂的工艺；焊后冷至100150C，保温0.51h,然后加热至回火温度。3) 焊后热处理目的是降低焊缝和热影响区
3、的硬度，改善塑性和韧性，同时减少焊接残余应力。焊后热处理分回火和完全退火两种。回火温度为650750C，保温1h,空冷；若焊件焊后需机加工的，为了得到最低硬度，可采用完全退火，退火温度为830880C，保温2h炉冷至595C，然后空冷。4) 焊条的选用焊接马氏体不锈钢用焊条分为铬不锈钢焊条和铬镍 奥氏体不锈钢焊条两大类。常用铬不锈钢焊条有E1-13-16 (G202、E1-13-15( G207 ；常用铬镍奥氏体不锈钢焊条有 E0-19-10-16 (A102)、 E0-19-10-15 (A107、E0-18-12MO2-16 (A202)、E0-18-12Mo2-15(A207)等。珠光体
4、耐热钢由于拥有良好的抗氧化性、热强性能、较强的抗硫、氢腐蚀性能，而被广泛应用在石油化工、锅炉加热等设备中。焊接材料的选用焊条的选用须在确保焊接结构安全、可靠使用的前提下，根据被焊材料的化学成分、力学性能、板厚及接头形式、焊接结构特点、受力 状态、结构使用条件对焊缝性能的要求、焊接施工条件和技术经济效 益等综合考查后，有针对性地选用焊条、必要时还需进行焊接性试验。1.1根据等强度的观点，选择满足母材力学性能的焊条，如果选用 强度过低的焊条将达不到设计要求的力学性能，选择强度较高的焊条不仅工人操作难度增加、焊接成形困难，而且还会大大的增加企业的 生产成本。1.2根据母材合金成份选择化学成份相同（相
5、近）的焊材，如果焊 缝与母材化学成分相关太大，高温长期使用后，接头区域某些元素发 生扩散现象（如碳元素在熔合线附近的扩散），使接头高温性能下隆。 为了提高焊缝的抗裂纹性能，焊材的含碳量应低于母材的含碳量，由 于钢中碳和合金元素的共同作用，耐热钢焊接时极易形成液硬组织， 焊接性较差。为此耐热钢一般焊前预热，焊后进行回火处理。1.3由于母材的可焊性能差，可选用塑、韧性指标较高的低氢型焊 条。同时降低C S、P等杂质的含量。焊接工艺措施1可以通过预热来降低冷裂纹出现概率，预热及道间温度要求控制 在180300之间，焊后热处理在620690之间，保温1小时，为了保 证焊缝金属强度，在620温度下回火不
6、超过去30h,否则降低回火温 度；通过焊后热处理不仅能消除焊接残余应力，更重要的是能改善组织，提高接头的综合力学性能。2采用少的焊接线能量焊接，防止过多的马氏体淬硬组织生成。3采用富氩气体保护进行喷射过渡焊接（电弧长度控制在4mm5mm左右），过获得美观的焊缝。结束语耐热钢焊条的选用原则有三点：一是保证力学性能；二是选择化学成份相同（或相近）的焊材；三是要配合适当的焊接工艺措施。唉，很难找。铬系马氏体不锈钢的焊接性铬系马氏体不锈钢有： 1Cr13、2Cr13、3Cr13、Y3Cr13、3Cr13Mo、 4Cr13、3Cr16、7Cr17等钢种，这些钢种是铬从 11.5 %18%按 其耐蚀性派生
7、出来的。 铬是铁素体形成元素， 为了保持马氏体组 织，较高的铬需要较多的碳含量，以使在热处理后形成马氏体。 马氏体不锈钢在临界 (AC3) 温度以上是面心立方的奥氏体组织， 在快速冷却到临界温度以下时， 奥氏体转变为体心立方的马氏体。 组织的转变引起体积变化， 产生应力， 从而提高了硬度和降低塑 性。这一特性对于焊接接头的影响尤其重要， 因此焊后在热影响 区容易引起裂纹。特别是电弧焊时，熔池因吸氢的作用，刚度大 的结构焊后经过一定的潜伏期，氢将引起焊缝和熔合区的延迟 (冷) 裂纹。与碳钢、低合金钢相比，氢的扩散速度缓慢，约为碳 钢的 1/101/25 ，延迟裂纹焊后 5 天之内仍应注意，可能发
8、生 开裂。铬系马氏体不锈钢随着碳含量的增加，焊接接头的冷裂绞倾 向加大。所以用来制造焊接结构的多数是 1Cr13、 2Cr13 等马氏 体不锈钢，含碳更高的 3Cr13、 4Cr13 等冷裂纹倾向更强，一般 不能焊接。已知Cr13型不错钢中C+N的含量的增加，硬化加强，裂纹倾 向加剧。图1是马氏体不锈钢用斜 Y型坡口铁研式裂纹试验的裂纹敏感性和C+N总含量的关系。由图可见降低C+N可以显著改善Cr13型马氏体不锈钢的焊接延迟裂纹的敏感性。图1马氏体不锈钢裂纹敏感性和 C,N的关系1Cr13马氏体不锈钢，实际上是半马氏体组织，在焊接热影响区近缝区会形成粗大铁素体及沿晶界析出的碳、氮化物，塑韧性显著降低。因此在采用同质焊材时，焊材中应添加 Nb Ti、Al 等合金元素，可细化晶粒，提高焊缝金属的塑韧性，防止裂纹的 产生。
马氏体不锈钢的焊接工艺
