合金工具鋼焊材合金工具

不銹鋼焊材均勻腐蝕

在這種情況下，不銹鋼表面的鈍化膜局部或全部損壞。腐蝕以一定速度擴散，這個速度由腐蝕的環(huán)境和合金的成分共同決定。不銹鋼的均勻腐蝕一般發(fā)生在酸性環(huán)境或熱堿溶液中。通常增加鉻和鉬抵抗均勻腐蝕。

不銹鋼焊材晶間腐蝕

晶間腐蝕，是指在某些環(huán)境中,晶界的溶解速度遠大于晶粒本身的溶解速度時,會產生沿晶界進行的選擇性局部腐蝕,稱為晶間腐蝕。奧氏體不銹鋼焊接件容易在焊接接頭處發(fā)生晶間腐蝕，根據貧鉻理論,其原因是焊接時焊縫和熱影響區(qū)在加熱到500～850℃溫度范圍停留一定時間的接頭部位，在晶界處析出高鉻碳化物（Cr23C6），引起晶粒表層含鉻量降低，形成貧鉻區(qū)，在腐蝕介質的作用下，晶粒表層的貧鉻區(qū)受到腐蝕而形成晶間腐蝕。這時被腐蝕的焊接接頭表面無明顯變化，受力時則會沿晶界斷裂，幾乎完全失去強度。

不銹鋼焊材點狀腐蝕

點狀腐蝕是局部腐蝕的一種，這種腐蝕在不銹鋼表面產生分散的小腐蝕點。不銹鋼點腐蝕是點腐蝕主要發(fā)生在含有氯化物或其他鹵化物的中性或酸性溶液環(huán)境下。通過添加Cr, Mo 和N可以顯著提高不銹鋼的抗點蝕性能。 下列公式常用于衡量焊縫金屬的抗點蝕性能：PREN=% Cr 3.3%Mo 16% N。

但是用該公式來對比鋼材與焊縫金屬的抗點蝕性能時，需要考慮焊縫金屬在凝固時的偏析對成分的影響。

不銹鋼焊材縫隙腐蝕

縫隙腐蝕是局部腐蝕的一種，由于狹縫或間隙的存在，在狹縫內或近旁發(fā)生的腐蝕，發(fā)生縫隙腐蝕的縫隙必須寬到腐蝕溶液能夠進入，但又必須窄到能維持溶液靜滯?？p隙腐蝕通常發(fā)生在金屬表面與墊片、墊圈、襯板、表面沉積物等接觸的地方以及搭接縫、金屬重疊處等地方。不銹鋼焊材具有良好的抗點蝕腐蝕也有良好的抗裂縫腐蝕。

不銹鋼焊材應力腐蝕開裂

應力腐蝕開裂是焊接接頭在特定腐蝕環(huán)境下受拉伸應力作用時所產生的延遲開裂現象。奧氏體不銹鋼焊接接頭的應力腐蝕開裂是焊接接頭比較嚴重的失效形式,表現為無塑性變形的脆性破壞。

雙相不銹鋼焊材要求

焊材包括：①填充金屬；②保護氣體和背面保護氣體。分述如下。在焊態(tài)下使用的焊接結構，其焊縫金屬與母材相比應是合金元素鎳含量較高的。這是為了保證合適的鐵素體和奧氏體的相比例。這一純焊縫金屬在焊態(tài)下，必須有這樣的成分，即能在結晶后直接均勻地形成以奧氏體為主（30%～70%）的并含有鐵素體的雙相組織。當焊件可在1050～1100℃溫度下退火時，應該選擇與母材成分（Ni=55%～70%）相當的焊縫金屬。在這種焊接工藝中，焊后占主要的鐵素體基體轉變形成了平衡的鐵素體/奧氏體組織。焊接雙相不銹鋼和超級雙相不銹鋼的焊材均是配套設計的（詳見表1和表2）。手工焊用的涂藥焊條既可以用鈦型藥皮焊條，也可以用堿性藥皮焊條。堿性藥皮的焊條對全位置的焊接更適宜一些，而鐵型悍條工藝性優(yōu)良，在幾乎所有的實際應用中都可獲得滿意的效果。

采用填充焊絲和其他焊接方法（GTAW、GMAW、SAW）熔敷的焊縫金屬與焊絲有類似的化學成分。

保護氣體適用于各種氣體保護焊方法（見表3）。

表1雙相不銹鋼的配套焊接材料

背面保護氣體用于單面焊的焊管內部氣體保護，即可以用于工業(yè)純氬氣，也可以用于高純度氬氣（99.99%）。在所有情況下，氣體都應該干燥（PrEN439：除CO₂外，所有氣體最大不超過40ppm露點最高-50℃，CO₂中的水分最大不超過200ppm，露點最高為-35℃），因該采取各種措施避免水分侵入保護氣體中。

保護氣體和背面保護氣體對焊縫金屬的含氮量有影響。由于保護氣體中的N₂分壓低，可能從焊縫熔池中擴散出N₂，從而使焊縫金屬氮量降低，最大可減少0.05%N₂。存在這種危險時，在保護氣體和背面保護氣體中必須加入5%N₂，以防止焊縫金屬N₂損失。

雙相不銹鋼焊材選用

雙相不銹鋼用的焊材，其特點是焊縫組織為奧氏體占優(yōu)的雙相組織，主要耐蝕元素（鉻、鉬等）含量與母材相當，從而保證與母材相當的耐蝕性。為了保證焊縫中奧氏體的含量，通常是提高鎳和氮的含量，也就是提高約2%~4%的鎳當量。在雙相不銹鋼母材中，一般都有一定量的氮含量，在焊材中也希望有一定的含氮量，但一般不宜太高，否則會產生氣孔。這樣鎳含量較高就成了焊材與母材的一個主要區(qū)別。

根據耐腐蝕性、接頭韌性的要求不同來選擇與母材化學成分相匹配的焊條，如焊接Cr22型雙相不銹鋼，可選用Cr₂₂Ni₉Mo₃型焊條，如E2209焊條。采用酸性焊條時脫渣優(yōu)良，焊縫成形美觀，但沖擊韌性較低，當要求焊縫金屬具有較高的沖擊韌性，并需進行全位置焊接時，應采用堿性焊條。當根部封底焊時，通常采用堿性焊條。當對焊縫金屬的耐腐蝕性能具有特殊要求時，還應采用超級雙相鋼成分的堿性焊條。

對于實心氣體保護焊焊絲，在保證焊縫金屬具有良好耐腐蝕性與力學性能的同時，還應注意其焊接工藝性能，對于藥芯焊絲，當要求焊縫成形美觀時，可采用金紅石型或鈦鈣型藥芯焊絲，當要求較高的沖擊韌度或在較大的拘束度條件下焊接時，宜采用堿度較高的藥芯焊絲。

對于埋弧焊宜采用直徑較小的焊絲，實現中小焊接規(guī)范下的多層多道焊，以防止焊接熱影響區(qū)及焊縫金屬的脆化，并采用配套的堿性焊劑。