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      304不锈钢的焊接性质及焊接性能分析
      304不锈钢是含铬量在12％以上的特种钢。由于Cr对氧的亲和力较大，因此Cr在室温下能够在钢表面形成薄而致密的Cr 2 O 3氧化膜，防止钢材表面被氧化，具备不容易生锈的特性，故称作304不锈钢。根据组织对304不锈钢进行分类可知不锈钢属于奥氏体304不锈钢，除了具有良好的耐腐蚀性能之外，还具有韧性好、耐磨性好、焊接性好的特点，并且使用时对环境温度没有要求，因此，304不锈钢在工业生产中有着广泛的应用。


      304不锈钢的焊接性能主要是与焊缝中的气孔、焊接接头的耐腐蚀性能相关。气孔是在焊接过程中遇到的常见的缺陷，且在304不锈钢的焊接中叶较为明显。气孔的出现会导致焊缝力学性能的降低，情况严重时还会产生裂纹。气孔的来源大多数是氢气孔，因为304不锈钢中的合金元素对氧的亲和力较大且钢中C的含量较低，故气孔大多数是氢气孔。另外一种原因产生气孔就是小孔效应造成的。


      304不锈钢虽然具有良好的耐蚀性，焊接性，但是焊接过程热循环会使焊接接头的耐蚀性发生变化，所以焊接时仍然需要注意的问题是腐蚀，腐蚀的种类包括：均匀腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、点腐蚀、应力腐蚀，对于奥氏体304不锈钢来说最明显的是晶间腐蚀。


     焊接后的304不锈钢冷却速度较快，碳在奥氏体组织中处于过饱和状态，只要加热温度在约450～800℃(304不锈钢的敏化温度)时，过饱和碳就会在晶粒边界析出，与Cr形成Cr 23 C 6的碳化铬，碳的扩散速度快，铬来不及补充，从而造成贫铬区，当晶粒边界Cr含量小于12%时，304不锈钢的抗腐蚀性能就大大降低，如果此处接触腐蚀介质很容易造成晶间腐蚀。304不锈钢发生晶间腐蚀时，从表面上我们看不出痕迹，但是受到各式各样的应力时就会沿着晶界断裂，其强度几乎完全丧失。所以在焊接之前要多多了解304不锈钢的焊接性能，尽可能得到最优质的焊接接头。


      防止和减少晶间腐蚀的措施：1)控制碳含量：从产生晶间腐蚀的原因可知，碳含量是影响晶间腐蚀的主要因素，碳含量大，则产生的碳化铬越多，从而导致贫铬现象严重，所以焊接时要尽量选择含碳量低的母材和焊接材料。2)加入稳定剂：Ti和Nb与C的亲和力大于Cr与C的亲和力，母材和焊接材料添加这样的稳定剂就可以减少Cr与C形成碳化铬的现象，就不会造成贫铬区。3)焊后固溶处理：为了减少C的扩散，焊后将焊件加热到1050～1100℃，保温30min，然后迅速冷却，进行固溶处理，使碳化物重新分解并熔入到奥氏体中，这样奥氏体中Cr含量增加，消除了贫铬现象，增强了304不锈钢的抗晶间腐蚀能力。另外，也可以进行焊后稳定化处理，对于奥氏体304不锈钢稳定化处理工艺为：加热到850～880℃，保温2h，从而使晶粒内的铬扩散到晶界，这样晶界处的铬含量大大提高，从而耐蚀性也大大提高。4)使焊缝金属的组织由单一的奥氏体转变为奥氏体-铁素体双向组织。首先单相奥氏体组织树枝晶粗大，是晶间腐蚀的通道，一旦加入铁素体元素，就会在奥氏体组织中形成铁素体组织，从而晶间腐蚀的通道被割断，这样就很难发生晶间腐蚀。此外，铬在铁素体的中的扩散速度较大，溶解度较高，这样铬就比较快的从铁素体中扩散到晶界，就不会因贫铬而产生晶间腐蚀。5)加快冷却速度：奥氏体304不锈钢在敏化温度停留的时间越长发生晶间腐蚀的几率越大，停留时间短，碳来不及析出，铬的含量不会减少，因而不会造成贫铬区。


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