[發(fā)明專利]一種控制奧氏體不銹鋼堆焊層鐵素體含量的工藝方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410789718.3
• 申請(qǐng)日: 2014-12-17
• 公開（公告）號(hào): CN104475922A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何翔;張政;王磊;張振民;盧佳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海銳邁重工有限公司;上海銳邁五金有限公司;蘇州羅克萊堆焊科技有限公司
• 主分類號(hào): B23K9/04
• 分類號(hào): B23K9/04;B23K9/23;B23K9/16;B23K103/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種控制奧氏體不銹鋼堆焊層鐵素體含量的工藝方法。

技術(shù)背景

堆焊奧氏體不銹鋼作為改變材料表面耐腐蝕的一種經(jīng)濟(jì)而快速的工藝方法，在各行各業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用。通常情況下，奧氏體不銹鋼中鐵素體含量既有有利的一面也有不利的影響，裝載不同介質(zhì)的工業(yè)零部件堆焊奧氏體不銹鋼時(shí)會(huì)要求控制不同的δ鐵素體含量。從焊接角度，鐵素體要求其含量大于3％為好，從抗腐蝕性能角度，在一般介質(zhì)中δ鐵素體含量小于8％為好；但在諸如尿素之類介質(zhì)中，以小于0.5％為好；從機(jī)械性能角度，特別是在中、高溫下工作的焊縫，以小于5％為宜，否則將產(chǎn)生脆化。通過改變焊接參數(shù)等并不能很有效便捷的控制鐵素體含量。為控制奧氏體不銹鋼堆焊層鐵素體含量，本項(xiàng)目通過實(shí)踐提供一種有效便捷的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種效率高，可控的一種控制鐵素體含量的工藝方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種控制奧氏體不銹鋼堆焊層鐵素體含量的方法，其特征在于，包括采用GTAW堆焊方法，以含有Ar和N₂的混合氣體作為保護(hù)氣體，通過控制保護(hù)氣體中的N₂的含量，來控制奧氏體不銹鋼堆焊層鐵素體含量，當(dāng)需要提高奧氏體不銹鋼堆焊層鐵素體含量時(shí)，降低保護(hù)氣體中的N₂的含量，當(dāng)需要降低奧氏體不銹鋼堆焊層鐵素體含量時(shí)，提高保護(hù)氣體中的N₂的含量。

優(yōu)選地，所述的保護(hù)氣體中Ar的體積含量為98.5％～99.7％，N₂的體積含量為0.3％～1.5％。

更優(yōu)選地，所述的保護(hù)氣體中N₂的體積含量為0.8％。

本發(fā)明的原理如下：

影響鐵素體數(shù)的主要因素為：

1.元素方面Cr是不銹鋼中主要構(gòu)成部分，具有耐蝕性。Cr含量越高，鐵素體含量也會(huì)越大。在不銹鋼中，Ni是一種必不可少的合金元素，它能增強(qiáng)不銹鋼的耐蝕性外，還能改變不銹鋼的塑形，但是Ni含量越高，鐵素體含量越低。

2.參數(shù)方面采用合理的堆焊工藝參數(shù)保證堆焊過程穩(wěn)定，焊縫質(zhì)量良好的有效手段，但是由于熱輸入量越大，燒損也越大即Cr含量下降，鐵素體數(shù)也會(huì)下降。

3.降溫速率熔池從800℃降到500℃的時(shí)間越短(即降溫速率越快)，鐵素體含量越高。(由于大工件的冷卻速度快所以鐵素體含量容易上升)

4.保護(hù)氣體由于采用GTAW堆焊需要保護(hù)氣體，而堆焊奧氏體不銹鋼我們一般采用的是99.99％的Ar。

本發(fā)明發(fā)現(xiàn)相對(duì)于大工件堆焊采用改變降溫速率控制鐵素體的方法，本發(fā)明不需要降溫工裝或設(shè)備，生產(chǎn)效率也更高，相對(duì)于改變焊接參數(shù)控制鐵素體的方法，本發(fā)明更加有效，相對(duì)于其它方法控制鐵素體的方法，本發(fā)明對(duì)焊絲鐵素體含量的要求更低。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

與改變其他因素相比，改變保護(hù)氣體更能方便有效的控制鐵素體含量而且簡單成本低在實(shí)際生產(chǎn)過程中可以很容易的控制鐵素體含量。經(jīng)過大量的摸索發(fā)現(xiàn)N抑制鐵素體形成的能力為Ni的30倍，同時(shí)又有改善耐蝕性和提高強(qiáng)度的作用，所以采用GTAW堆焊奧氏體不銹鋼時(shí)保護(hù)氣體中通過加入不同含量的N可以控制鐵素體的含量。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

堆焊奧氏體不銹鋼時(shí)鐵素體的含量客戶的技術(shù)要求基本上都是3％～8％，為了達(dá)到這個(gè)目的本發(fā)明采用保護(hù)氣體中加入不同N含量進(jìn)行堆焊，通過鐵素體測量儀來測量鐵素體的含量。

實(shí)施例1

一種控制奧氏體不銹鋼堆焊層鐵素體含量的方法，采用GTAW堆焊方法，以Ar和N₂的混合氣體作為保護(hù)氣體，通過控制保護(hù)氣體中的N₂的含量，來控制奧氏體不銹鋼堆焊層鐵素體含量，當(dāng)需要提高奧氏體不銹鋼堆焊層鐵素體含量時(shí)，降低保護(hù)氣體中的N₂的含量，當(dāng)需要降低奧氏體不銹鋼堆焊層鐵素體含量時(shí)，提高保護(hù)氣體中的N₂的含量。