新疆不锈钢水箱的焊接特点及焊接技术

更新时间: 2025-03-11

新疆不锈钢水箱的焊接特点及焊接技术。

所谓不锈钢，就是在钢中加入一定量的铬后，钢处于被动状态，具有不生锈的特性。为了达到这个目标，铬含量必须在12%以上。一般不锈钢其实是不锈钢和耐酸钢的总称。那么不锈钢容器的焊接特点是什么呢？我们来看看新疆的不锈钢容器小系列。

不锈钢根据其不同的结构可分为四类，即奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢和奥氏体-铁素体双相不锈钢。

1.奥氏体不锈钢及其焊接特性

奥氏体不锈钢应用广泛，常见的有高铬镍型。目前奥氏体不锈钢大致可分为Cr18-Ni8型、Cr25-Ni20型和Cr25-Ni35型。奥氏体不锈钢具有以下焊接特性:

①带有焊接热裂纹的奥氏体不锈钢导热系数低，线膨胀系数大，因此在焊接过程中，焊接接头的高温停留时间较长，焊缝中容易形成粗大的柱状晶结构。如果在凝固结晶过程中硫、磷、锡、锑、铌等杂质元素含量较高，晶体之间会形成低熔点的共晶。当焊接接头承受较高的拉应力时，在焊缝中容易形成凝固裂纹，并在热影响区形成凝固裂纹。防止热裂纹的有效途径是减少钢和焊接材料中易产生低熔点共晶的杂质元素，使铬镍奥氏体不锈钢含有4% ~ 12%的铁素体组织。

②晶间腐蚀根据缺铬理论，碳化铬沉淀在晶间表面，导致晶界缺铬。因此，选择超低碳焊接材料或含有铌、钛等稳定元素的焊接材料是防止晶间腐蚀的主要措施。

③应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂通常表现为脆性破坏，破坏过程短暂，破坏严重。奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂的主要原因是焊接残余应力。焊接接头的显微组织变化或应力集中的存在以及局部腐蚀介质的集中也是影响应力腐蚀开裂的原因。

④焊接接头的σ相脆化σ相是一种脆硬的金属间化合物，主要集中在柱状晶的晶界处。γ相和δ相都可以经历σ相变。如Cr25Ni20型焊缝在800℃ ~ 900℃加热时，会发生强烈的γ→ δ转变。对于铬镍奥氏体不锈钢，尤其是铬镍钼不锈钢，容易发生δ→σ相变，这主要是由于铬和钼元素明显的σ效应。焊缝中δ铁素体含量超过12%时，δ→ σ转变非常明显，导致焊缝金属明显脆化，这也是热壁加氢反应器内壁堆焊层中δ铁素体含量控制在3%~10%的原因。

不锈钢容器

2.铁素体不锈钢及其焊接特性

铁素体不锈钢分为普通铁素体不锈钢和超纯铁素体不锈钢两大类，其中普通铁素体不锈钢有Cr12 ~ Cr14型，如00Cr12和0Cr13AlCr16 ~ Cr18型，如1Cr17MoCr25 ~ 30型。

由于普通铁绳不锈钢中碳、氮含量高，不易成型焊接，耐腐蚀也比较困难，使用受到限制。在超纯铁素体不锈钢中，钢中碳和氮的总量是严格控制的，一般控制在0.035% ~ 0.045%、0.030%、0.010% ~ 0.015%三个水平，同时添加，与普通铁素体不锈钢相比，超纯高铬铁素体不锈钢具有更好的抗均匀腐蚀、点蚀和应力腐蚀性能，广泛应用于石油化工设备中。铁素体不锈钢具有以下焊接特性:

(1)在较高的焊接温度作用下，1000℃以上热影响区(HAZ)尤其是近缝区的晶粒会迅速长大，甚至在焊接后也无法避免晶粒粗化导致的韧性急剧下降和较高的晶间腐蚀倾向。

②铁素体钢本身铬含量较高，碳、氮、氧等有害元素较多，韧脆转变温度较高，缺口敏感性较强。所以焊后脆化严重。

③400℃~ 600℃长期加热冷却，475℃会发生脆化，严重降低常温韧性。长期在550℃ ~ 820℃加热后，σ相容易从铁素体中析出，塑性和韧性明显降低。

3.马氏体不锈钢及其焊接特性

马氏体不锈钢可分为Cr13马氏体不锈钢、低碳马氏体不锈钢和超级马氏体不锈钢。Cr13型具有一般的耐腐蚀性。基于Cr12的马氏体不锈钢由于添加了镍、钼、钨和钒等合金元素，具有一定的耐腐蚀性以及高温强度和高温抗氧化性。

马氏体不锈钢的焊接特点:Cr13型马氏体不锈钢焊缝和热影响区的硬化倾向特别大。空冷条件下焊接接头可获得硬脆马氏体。在焊接约束应力和扩散氢的作用下，容易出现焊接冷裂纹。当冷却速度较低时，焊缝附近区域和焊缝金属会形成沿晶粒粗大的铁素体和碳化物沉淀，明显降低接头的塑性和韧性。

低碳和超马氏体不锈钢的焊缝和热影响区冷却后都转变为低碳马氏体，但没有明显的硬化现象，具有良好的焊接性。

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