我国不锈钢焊接工艺研究现状及进展

鲍庆义

【摘 要】科技的发展日新月异，与技术一同发展的还有人们不断发展的需求，所以人们对于不锈钢的要求越来越高，不可否认的是，不锈钢它涉及到我们生活的方方面面，所以，本文笔者将重点介绍一下我国目前的不锈钢工艺发展的现状，并且介绍一下不锈钢未来的发展。

【关键词】不锈钢工艺；现状；进展

0.前言

众所周知，我国的各种技术在改革开放以后得到了很大的进步，不锈钢也不例外，他的需求以超乎人们想象的速度高速发展。它不仅仅在家居方面发挥着重大的作用，同样发挥作用的还有船舶方面，可是对于不锈钢而言不可忽视的问题就是他的焊接问题，因为他的焊接问题直接涉及到他的使用情况，本文对于不锈钢的焊接情况也将作出一定程度的介绍。

1.几种不锈钢的简介与特点

1.1关于奥氏体不锈钢

奥氏体不锈钢是几种不锈钢的合称，其中高铬镍钢及高铬锰氮钢均属此类，奥氏不锈钢是所有种类的不锈钢中应用比较广泛的一种 同时也占据着比较重要的地位。他在我国很多重大的工程例如石油方面有着比较重要的应用，这主要是因为奥氏不锈钢在各个方面的稳定性都是比较突出的，加之在耐腐蚀性以及加工性能方面的优良表现使得奥氏不锈钢得到很多领域的青睐。当然，即使再优良的材料也存在一定的缺点，奥氏不锈钢存在的缺陷就是接头的刀状腐蚀和应力腐蚀开裂， 以及含镍较高的单相奥氏体钢接头热裂问题， 有时也会有接头热强性和再热裂纹问题。首先我们介绍一下在奥氏不锈钢的热裂纹的现象。通过多年的经验可以发现一种不锈钢的裂纹出现的程度与不锈钢中存在的镍的多少有关，并且随着镍的增多，裂纹的情况也会更加明显。而相对应的结晶（凝固）裂纹是在凝固后期产生的。奥氏体不锈钢导热系数小，线膨胀系数大，使得焊缝在结晶过程中产生较大的收缩变形和拉伸应力，在凝固期间存在较大拉应力是产生凝固裂纹的必要条件。接下来涉及的还有奥氏不锈钢的耐腐蚀性。不锈钢的出现是因为我们平时所应用的钢铁耐腐蚀性太差才应运而生的，即使不锈钢的耐腐蚀性得到了很大程度的提高，但是他依然存在这这方面的问题。我们通常所说的腐蚀包括三个方面的腐蚀为晶间腐蚀、应力腐蚀和孔蚀。其中晶间腐蚀我们采取的办法是减少碳的存在，碳含量的减少大大减少晶间腐蚀，而应力腐蚀则与各种力的作用和种种化合物的作用有关，孔蚀则是非金属的作用产生的。

1.2关于马氏体不锈钢

以铬的同位素铬12铬13为主的不锈钢是马氏体不锈钢的主要组成。不可否认的是，马氏体不锈钢同样存在着一些不如人意的地方。马氏体不锈钢主要存在的问题在接头方面，是接头的冷裂与脆化的问题。马氏体含有较高的奥氏体形成元素碳。这类钢中高温下存在的奥氏体在通常不太慢的冷却条件下会发生奥氏体到马氏体的转变， 属于淬硬组织的钢种。不锈钢在使用的时候必须接受的一种方式变化便是焊接，由于温度的影响，在完成焊接以后，马氏体不锈钢会变得比较坚硬，我们通过日常的知识可以得出，如果，变成坚硬的固体经常会出现裂纹，并且，以前使用的经验也说明，这种裂纹与碳的含量息息相关，碳的含量越多，出现的裂纹就会越大。在焊接的时候会面临着冷却的阶段，这也是出现问题比较多的一个阶段，如果冷却的速度比较慢的话，会出现较大的一些晶粒，柔韧性会受到一定的影响，但是与此相反的，如果冷却的速度过大的话，同样会对柔韧性产生比较大的影响，所以这就对于技术人员提出比较高的要求。

2.关于不锈钢的工艺特点以及不足

2.1关于奥氏不锈钢的工艺特点以及存在的不足

关于在焊接方面的问题仍然是我们不得不提的一个问题，但是前面我们提过奥氏不锈钢是应用比较广泛的一种不锈钢，也就是说他在某些方面有着其他的不锈钢无法比拟的特点。奥氏不锈钢的焊接技术还是比较成熟的，经过多年的发展，只要我们应用比较合理的方法，就可以避免我们一直无法解决的问题。奥氏不锈钢对于焊接技术的要求并不是十分的苛刻。其中在焊接的方法方面使用最多的是焊条电弧焊和气体保护焊， 以机械化快速焊为好。即使奥氏不锈钢在焊接方面的应用比较多，但是仍然有几个方面的问题是不可忽视的。为了防止在焊接的过程中出现一些裂纹，影响奥氏不锈钢的使用的性能，我们一般尽可能地采取U型与X型的坡口，这种焊接的形状应该时刻注意。在进行焊接的时候，应该采取一定的措施进行固定，不锈钢越薄就越应该采取固定措施，不然就会出现角焊接的现象，焊接的顺序同样是我们不可忽视的问题，在多年的摸索过程中我们发现，先中间后两头，或者分段进行焊接的方式，能够让不锈钢发挥最大的效力。在进行焊接的时候由于焊丝的电阻率大、导热系数小， 所以熔化系数大， 焊丝伸出长度要短一些。 尽量采用短弧焊并不做摆动， 以防止合金元素不必要的烧损。在焊接的时候我们应该控制好气体的作用，这样可以避免气孔的产生。同样的奥氏不锈钢在焊接的时候，我们应该注意采用比较小的电流进行焊接，因为奥氏不锈钢比较容易熔化，在进行焊接的时候我们也不用采取预热，但是如果奥氏不锈钢中铁素比较少或者根本不存在的时候预热就必不可少了，在焊接过后，我们也要采取一定的护理。常规碳含量不锈钢结构需要进行固溶处理；含稳定化元素的和超低碳的不锈钢结构需进行稳定化和消除应力热处理。

2.2关于马氏体不锈钢的工艺特点以及不足

不得不承认，马氏体不锈钢在焊接方面的不足还是比较多的。前面我们提到，在焊接的过程中会出现一定奥氏体转向马氏体的趋向，最重要的在转变的过程中，体积也会发生一定带个变化，会使性能也随之改变，并且会出现比较强烈的淬硬倾向。母材含碳量越高， 淬硬倾向就越大。并且在焊接的焊缝中各种应力的作用也会出现各种裂纹，所以在焊接马氏体不锈钢中，我们总结了一些比较可行的方式来避免这些不足。控制焊缝金属的化学成分。焊缝金属的化学成分主要取决于焊接材料， 最好是用与母材金属成分相同或相接近的焊接材料。在这个过程部分区域会出现硬化的现象，需要将硫，磷以及硅的含量控制在一定的范围之内，并且与此同时，添加一些铝，氮更好的控制硬化的现象，但是在裂缝里添加了这么多的外来的物质，与原先的不锈钢在很多元素的组成方面有了区别，如果存在着比较大的差异的话会弄巧成拙。在奥氏不锈钢中我们提到不需要预热，与奥氏不锈钢相反马氏体不锈钢的预热是不可或缺的一个程序，材料越容易出现硬化的现象在预热的时候我们就应该采取越高的温度，在焊接完成之后的处理同样是比较重要的，焊接后的处理得到最大的改善的是柔韧性。

3.结语

关于不锈钢消费逐年增加的现象从另一个侧面反映出了我国经济的不断发展，人们对于生活质量的要求不断地提高，对于不锈钢的要求也不断提高。目前我国在不锈钢方面仍然存在着一些不足，我们要做的是不断地改善不锈钢的品质满足人们的要求。不断地培养起一批这方面的专业人才，提高他们的素质，为我国的不锈钢产业做出贡献。而且，不可忽视的是我国的发展水平与发达国家仍然存在着一定的差距，我们应该努力缩小这种差距，达到国际先进水平。 [科]

【参考文献】

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