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不锈钢加工 选材原则

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-09-20  浏览次数:14 选择视力保护色:

[摘要]  中华不锈钢网多出鲜活生动的报道:不锈钢复合板焊接,应将基层和复层分开焊接,基层与复层交界处应焊接过渡层。基层焊接和复层

  中华不锈钢网多出鲜活生动的报道:不锈钢复合板焊接,应将基层和复层分开焊接,基层与复层交界处应焊接过渡层。基层焊接和复层焊接属于同种焊接,工艺比较成熟。过渡层焊接属于异种钢焊接,也是不锈钢复合板焊接的关键。基层与复层成分及性能差异较大,因此控制好过渡层的焊接是获得高质量接头的关键。
  
  不锈钢复合板过渡层焊接时主要存在的问题:
  
  (1)焊缝金属的稀释 由于基层碳钢不含合金元素Cr、Ni,所以熔化时对焊缝金属中合金元素Cr、Ni有稀释作用,使焊缝中奥氏体形成元素Cr、Ni含量减少,焊缝金属中会产生马氏体淬硬组织,易产生裂纹,从而恶化接头质量。因此,焊接过渡层时,应使用含铬、镍量较多的焊接材料,使之即使受到基层的稀释,也不会产生马氏体淬硬组织。同时采用合适的焊接方法和焊接工艺,减小基层一侧熔深和焊缝的稀释。
  
  (2)过渡层 当采用不锈作填充金属时,碳钢母材和填充材料成分相差悬殊。由于碳钢一侧液态金属温度较低、流动性较差,不能充分相互混合,所以靠近熔合线碳钢成分所占比例越大,被稀释得就越严重,这部分被稀释的焊缝金属称为过渡层,它在碳钢和不锈钢焊缝之间会形成马氏体。当马氏体区较宽时,会显着降低接头韧性,使用过程中出现脆性破坏。因而要求冲击韧度较高时,选用高镍填充金属。
  
  (3)扩散层 基层碳钢含碳量高、合金元素含量少,而不锈钢相反,在熔合线两侧形成浓度差。焊接复合钢板时,碳从碳钢向不锈钢焊缝扩散,结果在熔合线碳钢一侧形成脱碳层而软化,在不锈钢焊缝一层形成增碳层而硬化。扩散层随温度增高和高温停留时间加长而增大。由于熔合线两侧金属性能相差悬殊,接头受力可能引起应力集中,降低接头的高温强度和塑性,因而扩散层是不锈钢复合板焊接的薄弱环节。
  
  (4)焊接接头高应力状态 由于碳钢与不锈钢线胀系数、热导率不同,在焊接高温下会产生热应力。同时焊接接头在交变温度条件下工作时,容易形成热疲劳裂纹。因而焊后热处理消除焊接应力是不可能的,可选用线胀系数与碳钢接近且塑性好的高镍基焊条焊接,使热应力集中在不锈钢一侧熔合线处,通过不锈钢的塑性变形,减小热应力及热疲劳应力的不利影响。
  
  不锈钢加工选材原则
  
  不锈钢材料的选择主要从以下五方面来考虑。
  
  1、对紧固件材料在机械性能方面,特别是强度方面的要求。
  
  2、工况条件对材料的抗腐蚀性能方面的要求。
  
  3、工作温度对材料的耐热性能(高温强度、抗氧化性能)方面的要求。
  
  4、生产工艺方面对材料加工性能方面的要求。
  
  5、其它方面,例如重量、价格、采购诸因素都要考虑。
  
  通过对这五个方面进行全面、综合的考虑后,最后确定选用紧固件的牌号、品种、规格、材料标准。
  
  奥氏体型不锈钢
  
  常用的牌号为302、303、304、305四个牌号,即所谓的"18-8"型奥氏体不锈钢这四个牌号。不论是抗腐蚀性,还是其机械性能都相类似。选用的出发点是紧固件的生产工艺方法,而方法又取决于紧固件的尺寸和形状,同时还取决于生产的数量。
  
  302型用于采用机械加工的螺钉和自攻螺栓。
  
  303型为了改善切削加工性能,303型不锈钢中添加有少量的硫,用于采用棒料加工螺母。
  
  304型适用于采用热镦工艺加工紧固件时,例如较长规格的螺栓,大直径的螺栓,它们均可能超出了冷镦工艺的范围。
  
  305型适用于采用冷镦工艺加工紧固件时,例如冷成形螺母、六角螺栓。
  
  309型和310型,它们的含Cr量和含Ni量都比18-8型不锈钢高,适用于高温下工作的紧固件。
  
  316和317型,它们均含有合金元素Mo,因此它们的高温强度和耐蚀性能均比18-8型不锈钢高。
  
  321型和347型,321型含有较稳定合金元素Ti,347型含有Nb,从而提高了材料的抗晶间腐蚀性能。适用于焊后不退火或在420~1013℃服役的紧固件。
  
  铁素体型不锈钢
  
  中华不锈钢网多出鲜活生动的报道:430型普通铬钢,它的耐腐蚀性能和耐热性能比410型好,有磁性,但它不能够热处理强化,适用于对而耐腐蚀和耐热性能稍高的、强度要求一般的不锈钢紧固件。
  
  马氏体不锈钢
  
  410型和416型可以热处理强化,硬度在35~45HRC,机加工性能良好,用于一般用途的耐热耐腐蚀紧固件。416型含硫量稍高,是易切削不锈钢。
  
  420型,含硫量≧0.15%,机械性能提高,可以热处理强化,最大硬度值53~58HRC,用于要求较高强度的紧固件。
  
  沉淀硬化不锈钢
  
  17-4PH,PH15-7Mo,它们可以得到比通常的18-8型不锈钢更高的强度,因而被用于高强度、耐腐蚀不锈钢紧固件。
  
  A-286,一种非标准不锈钢,比常用的18-8型不锈钢有更高的耐腐蚀性能,以及在温度增高时仍具有良好的机械性能。用做高强度、耐热、耐腐蚀紧固件,可使用到650~700℃。中华不锈钢网多出鲜活生动的报道
  
  

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