你知道316L不锈钢棒材是如何焊接吗？
发布时间:2021-02-01
316L不锈钢棒材如何焊接？
316L不锈钢棒材的焊接技术
不锈钢是功能性材料，也是现代结构材料。以其高耐蚀性（氧化性酸、有机酸、气蚀）、易成形性、高强度和易切削加工等性能而成为重要的钢铁材料。并被广泛地应用于各工程领域尤其在诸如化工食品机械等行业。目前我国石油化工、能源行业所用的不锈钢大多以镍铬合金。而含钼型不锈钢种316L
由于优异的耐腐蚀性，成为其中应用较为广泛的一类合金。研究并制定合理的316L奥氏体不锈钢的焊接工艺，对于指导生产具有重要意义。
1、奥氏体不锈钢的性能和焊接性分析
316L奥氏体不锈钢的性能
316L奥氏体不锈钢热导率低、线膨胀系数大，无磁性；抗拉强度≥550N/mm2，屈服强度≥480N/mm2
1、焊接裂纹
(1)316L奥氏体不锈钢的导热系数大约只有低碳钢的一半，而线膨胀系数却大得多，所以焊后在接头中会产生较大的焊接内应力。
(2)316L奥氏体不锈钢的液、固相线的区间较大,结晶时间较长,且奥氏体结晶的枝晶方向性强,所以杂质偏析现象比较严重。
综上述，316L奥氏体不锈钢焊接时比较容易产生焊接热裂纹,包括焊缝的纵向和横向裂纹、火口裂纹、打底焊的根部裂纹和多层焊的层间裂纹等。
2、焊接接头的晶间腐蚀
晶间腐蚀发生于晶粒边界，所以叫晶间腐蚀。它是奥氏体金属较危险的破坏形式之一。奥氏体不锈钢晶间腐蚀的原因，目前大家公认的是晶界区贫铬的理论。室温条件下，碳在奥氏体中的溶解度很小，约为0.02%～0.03%，当碳的含量超过这个范围时，碳就不断的向奥氏体晶界扩散，并很容易的和铬形成铬化物，造成奥氏体边界铬含量的贫乏，当铬的含量低于一定浓度时，便失去了抗腐蚀能力，在腐蚀介质中使用，便会产生晶间腐蚀。
因此，焊接晶间腐蚀和焊接热裂纹是影响316L奥氏体不锈钢焊接质量的关键，在焊接过程中，要注意防止贫铬层和热裂纹的产生。
2、316L奥氏体不锈钢焊接工艺
2.1焊接方法
316L奥氏体不锈钢的焊接，即可采用焊条电弧焊,也可采用氩弧焊、埋弧自动焊、气焊等焊接方法进行焊接。第三天然气处理厂灌区所用的316L不锈钢棒材棒材采用氩弧焊打底，手工电弧焊盖面的施焊方法。这里探究316L奥氏体不锈钢采用钨极氩弧焊、焊条电弧焊的焊接工艺。
2.2焊材选择
316L奥氏体不锈钢时特殊性能用钢，为满足焊接接头具有相同的性能，应遵循“等成分”原则选择焊接材料，同时为增强接头抗焊接热裂纹和晶间腐蚀能力，使接头中出现少量铁素体，应选用H00Cr19Ni2Mo2氩弧焊用焊丝，手弧焊用焊条CHS022作为填充材料。首先，该两种焊材的含碳量低，约为0.03%，碳是造成晶间腐蚀的主要元素，碳含量在0.03%以下时，能够析出碳的数量较少，碳含量在0.03%以上时，能够析出碳的数量迅速增加。同时碳也是造成焊接热裂纹的主要元素之一。所以,应选用该种含碳量低的不锈钢焊材。其次,该种焊条含有元素铌,。铌与碳的亲和能力比铬强,能够与碳结合成稳定的碳化物,从而避免在奥氏体晶界造成贫铬,对提高抗晶间腐蚀能力起到良好的作用。其三,该种焊材含铬量约为8.5%。铬在焊缝中能形成铁素体组织。因为铬在铁素体中的扩散速度比在奥氏体中快，因此铬在铁素体内较快地向晶界扩散,减轻了奥氏体晶界的贫铬现象，防止晶间腐蚀的产生。同时,在焊缝中形成的铁素体和奥氏体双相组织是防止焊接热裂纹的重要措施。当焊缝中有5%左右的铁素体时，便可使奥氏体的晶粒长大受到阻碍，细化了晶粒，使焊缝的杂质均匀分散，防止杂质的聚集。其四，该种焊条是碱性焊条低氢型药皮。低氢型不锈钢焊条的抗热裂性较高，有利于防止焊接热裂纹的产生。
