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不锈钢焊条除了要满足一般焊接工艺性能和焊接接头力学性能外,还要确保焊接接头能满足一定的耐蚀性的要求。对药皮和焊芯,通常都要考虑到下列要求:
1)通过焊芯和药皮过渡各种合金元素,使焊缝金属成为含有确定数量的奥氏体和铁素体组织,以确保焊缝金属既有良好的抗裂性,又有良好的抗相应介质腐蚀的能力。
2)通过焊芯或药皮,使焊缝金属中能渗入一定量的碳化物形成元素(如铌、钼、钛等),与碳形成稳定的碳化物,以阻止晶粒边界生成铬的碳化物。
3)碳的增加,会促使奥氏体型不锈钢(或铁素体型不锈钢)焊缝产生晶间腐蚀,所以对焊芯和药皮原材料中的碳含量要严加控制,建议采用低碳或超低碳的焊芯,使用低碳或无碳的铁合金和金属元素作为药皮的原材料。
4)严格控制不锈钢焊芯和药皮中的硫、磷含量,以减少产生焊缝热裂纹的危险。
按GB/T 983-1995《不锈钢焊条》标准规定,不锈钢焊条可分为铬不锈钢焊条和铬镍不锈钢焊条两大类。
(1)铬不锈钢焊条
该类焊条主要由Crl3系列不锈钢焊条和Crl7系列不锈钢焊条组成。两大系列焊条的焊接特点分述如下:
1)Cr13系列不锈钢焊条:如G202、G207、G217等焊条是马氏体组织的Cr13系列不锈钢焊条,用此系列的不锈钢焊条焊接马氏体不锈钢时,焊前应该将焊件预热300℃以上,而且焊后还要将焊件进行700℃的回火处理,只有采取上述工艺措施,才能避免焊缝及热影响区因淬硬倾向较大而产生裂纹。
2)Cr17系列不锈钢焊条:如G302、G307等焊条是铁素体组织的Cr17系列不锈钢焊条,用此系列的不锈钢焊条焊接铁素体不锈钢时,焊前应该将焊件预热200℃,而且焊后还要将焊件进行800%的回火处理,只有采取上述工艺措施,才能避免焊缝及热影响区475℃脆化和因淬硬倾向较大而产生裂纹。
(2)铬镍不锈钢焊条
该类焊条具有良好的耐蚀性和抗氧化性,但是,由于在焊接过程中受到重复加热,析出的碳化物会降低耐蚀性和力学性能,所以,选择铬镍不锈钢焊条时,应该考虑焊件的工作温度及介质种类等。