铬系马氏体不锈钢焊前预热和焊后热处理
预热和控制层间温度是防止这类钢发生裂纹的最有效的措施,通常预热温度为100~350℃,碳含量是决定是否进行热处理的主要因素。下而是配合焊接工艺和碳含量铬系马氏体不锈钢相应的预热和焊后热处理温度:
C≤0.05%,预热温度为100~150℃:
C=0.05%~0.15%,预热温度为200~250℃;
C≥0.15%,预热温度为300~350℃。
多层焊时,层问温度应与预热温度相当。为了防止氢致裂纹,对于含碳较高、拘束度较大的焊件,焊后热处理前还应采取后热处理。
焊后热处理对铬系马氏体不锈钢来说,应作为一个焊接过程必不可少的工序,通常进行以下两种焊后热处理。
①高温退火。820~880℃保温2h后以50℃/h的速度炉冷至600℃.然后空冷,可使焊接接头的硬度最低,改善塑性。
②回火处理。650~750℃保温1h以上,然后以50℃/h的速度冷却。焊后回火热处理的目的是降低焊缝和热影响区的硬度,使塑韧性得到相当的恢复,同时降低残余应力。表1是焊后回火热处理对Cr13型马氏体不锈钢同质焊材焊接接头热影响区冲击韧性的影响。
表1焊后热处理对Cr13型马氏体不锈钢同质焊材焊接接头热影响区冲击韧性的影响
热处理工艺与母材 | 距熔合线不同距离(mm)的AKU/J | |||
0 | 1 | 2 | 3 | |
焊态/W(C)0.1%的1Cr13 | 25.8~29.7 | 21.2~28.2 | 16.5~19.6 | 16.5~18.0 |
焊态/W(C)0.2%的2Cr13 | 4.7~6.2 | 4.7~5.5 | 3.1~4.7 | 4.7~5.5 |
焊后720℃回火/W(C)0.1%的1Cr13 | 44.7~51.0 | 38.4~40.0 | 30.5~36.9 | 29.7~35.3 |
焊后720℃回火/W(C)0.15%的2Cr13 | 46.2~49.3 | 35.3~37.6 | 25.1~31.4 | 25.9~33.0 |
焊后720℃回火/W(C)0.2%的2Cr13 | 43.1~47.8 | 32.1~39.2 | 24.3~28.2 | 22.7~29.0 |
焊后720℃回火/W(C)0.25%的2Cr13 | 36.9~40.0 | 25.1~29.0 | 22.7~27.4 | 21.2~27.4 |
焊后1050℃正火+720℃回火/含W(C)0.2%的2Cr13 | 54.9~57.2 | 51.8~53.3 | 51.8~54.1 | 50.1~56.5 |
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