如何利用不锈钢组织圈选择好的不锈钢焊接材料

在奥氏体不锈钢焊缝金属中，希望含有一定量的铁索体组织，以保证焊缝的耐蚀性和抗热裂性能。如何才能保证奥氏体不锈钢焊缝中铁索体的含量，焊缝中合金元素的含量是决定因素，尤其是铬当量和镍当量的比例关系。影响焊缝中合金元素的含量有三个因素：焊接材料，母材和熔合比。根据这三个因素可以选择合适的焊接材料，举例说明。
    设板厚8mm对接焊，基体金属为OCr18Ni9 (CO. 06%、Si0. 6%、Mnl．2%、Cr18. 4%、Ni9. 6~6)和20CrMnSi (C0.2%、Sil. o%、Mn0. 996、Cr0. 9~6)．V型坡口，焊三层。
    选择焊条的方法和步骤如下。
    1>首先求出第一层根部焊缝中熔敷金属和基体金属所占的比例。60。坡口的根部焊缝中熔化的基体金属约占40%，由于两种基体的导热系数不同，两种理巧奉的熔合量也各不相同，低合金钢2 0crMnSi约占40%（占焊缝淦属中的16%）．OCr18Ni9约占60%(占焊缝金属中的24%)
    2>如选用E308型焊条，化学成分为CO. 06%、Si0. 6%、Mnl, 4%、Cr19%、Nil0%
    3)封底焊缝的化学成分，根据下列式子计算得：
    X(焊缝)；60%×焊条+16%×低合金钢+24%X奥氏体钢
    C=60%×0.06%+16%×o.29,6+24%×0.06%≈0.082%
    Si=60%×0.06%+16%×1.O%+24%×0. 06%≈0.66%
    Mn=60%×1.4%+16%×0.9%+24%×1.2%≈1.27%
    Cr=60%×19 ~6+16%×0.9%+24%×18,4 ~6≈is. 96%
    Ni=60%×10%+16%×0.9%+24%X 9.6%≈8.3%
    4)计算铬当量Cry和镍当量Ni：
    Cr%一%Cr+l-5×%Si- 15.  9626 +1-5×o.66%≈17- 0%
    Nieq% - 9,6Ni+30X %C+O. 5X %Mn-8. 3%+0. 082×30%+0.5×1.27 ~6≈ii. 4%
    从Schaffler图(如图3-1)可以查出1点正处在奥氏体十马氏体区中，焊缝易产生裂纹，且有脆硬的马氏体组织。
    5)若选用铬镍含量较高的E309型焊条，其化学成分为，CO．06%、Si0,6必、Mnl. 4%、Cr24%、Ni13%。
    6).算出打底焊缝的化学成分为：CO, 083%、Si0. 66%、Mnl. 27%、Cr18. 96%、Nil0. 1%。
    7)计算铬当量Cr。。和镍当量Niq：
    Ck为19.95%;  Ni．。为13.2%
从Schaffler状态图(如图3-1)可以查出3点奥氏体基含有少量的铁素体，约3%。因此焊条可用。
 
    在此要说明一点，若焊条中的Ni大于13%，而Cr不大于24%，计算铬当量Cr.q和镍当量Ni镧，从Schaf fler状态图(如图3-1)可查出在2点左右，那么打底焊缝中就有可能是纯奥氏体组织，这样焊缝容易产生裂纹。另外要注意熔合比的变化，一般来说40%熔合比是比较大的，正常情况为30 ~6～35%左右。读者要具体问题具体分析。
    8)在第二层和第三层每个焊道可按上述方法根据不同的熔合比和所熔合的金属化学成分计算出焊缝的化学成分。从Schaf fler图查出焊缝组织。
通常，第一层是稀释最大的，同时焊接应力也是最大的，只要第一层不产生裂纹，第二、三层一般不会产生裂纹.
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