Относится к типу нержавеющей стали с мартенситной микроструктурой при комнатной температуре, механические свойства которой могут быть изменены путем термической обработки.
Как правило, это разновидность нержавеющей стали, которую можно закаливать.
Некоторые распространенные марки мартенситной нержавеющей стали включают 1Cr13, 2Cr13, 3Cr13, 4Cr13, 3Cr13Mo, 1Cr17Ni2, 2Cr13Ni2, 9Cr18 и 9Cr18MoV.
Похожие статьи: Марки нержавеющей стали
Мартенситная нержавеющая сталь может быть сварена с использованием различных электродуговых технологий. методы сварки.
В настоящее время основным методом остается дуговая сварка, в то время как использование углекислого газа сварка в газовой среде или аргонно-углекислотной сварки в защитном газе может значительно уменьшить количество водорода в сварном шве, тем самым снижая риск образования холодных трещин в сварном шве.
Обычно, когда требуется более высокая прочность сварного шва, используют мартенситный сплав Cr13. сварка нержавеющей стали Стержни и проволока используются для того, чтобы химический состав металла шва был аналогичен составу основного металла, но это увеличивает вероятность образования холодных трещин.
Соображения:
a. Перед сваркой необходим предварительный подогрев, температура которого не должна превышать 450°C для предотвращения охрупчивания при 475°C.
После сварки необходимо провести термическую обработку.
После охлаждения до 150-200°C следует провести послесварочную термообработку в течение 2 часов, чтобы обеспечить трансформацию всех частей аустенит в мартенсит, затем следует высокотемпературный отпуск, при котором температура повышается до 730-790°C.
Время выдержки должно составлять 10 минут на 1 мм толщины листа, но не менее 2 часов, после чего его следует охладить на воздухе.
b. Для предотвращения растрескивания содержание S и P в сварочных прутках и проволоках должно быть менее 0,015%, а содержание Si не должно быть более 0,3%.
Увеличение содержания Si может привести к образованию крупнозернистого первичного феррита, что снижает пластичность соединения.
Сайт содержание углерода обычно ниже, чем у основного металла, что может снизить его прокаливаемость.
Металл шва аустенитной стали Cr Ni обладает высоким уровнем пластичности, что позволяет смягчить напряжение, возникающее во время мартенситного превращения в зоне термического влияния.
Кроме того, сварные швы из аустенитной нержавеющей стали типа Cr Ni обладают высокой растворимостью водорода, что может снизить диффузию водорода из металла шва в зону термического влияния и эффективно предотвратить холодные трещиныТаким образом, предварительный нагрев не требуется.
Однако прочность сварного шва относительно низкая и не может быть повышена за счет послесварочной термообработки.
Мартенситная нержавеющая сталь отличается высоким содержанием хрома, что значительно повышает ее способность к закалке.
Независимо от исходного состояния перед сваркой, сварка всегда приводит к образованию мартенсит около шва.
По мере увеличения степени закалки соединение становится более склонным к холодному растрескиванию, особенно в присутствии водорода. В таких условиях мартенситная нержавеющая сталь также склонна к образованию опасных замедленных трещин, вызванных водородом.
Mсмягчения:
Мартенситные нержавеющие стали, особенно с высоким содержанием ферритообразующих элементов, имеют повышенную склонность к росту зерна.
Медленная скорость охлаждения может привести к образованию крупнозернистого феррита и карбида в зоне термического влияния сварки (ЗТВ), в то время как быстрая скорость охлаждения может вызвать закалку и образование крупнозернистого мартенсита в ЗТВ.
Эти грубые структуры снижают пластичность и вязкость HAZ мартенситной нержавеющей стали, делая ее хрупкой.
Меры противодействия:
Предварительный подогрев перед сваркой - важнейший метод предотвращения холодных трещин.
При содержании углерода от 0,1% до 0,2% температура предварительного нагрева должна составлять от 200 до 260°C, в то время как высокопрочный сварной шов может быть предварительно нагрет до температуры от 400 до 450°C.
Сварной элемент не должен нагреваться непосредственно от температура сварки для отпуска, поскольку аустенит может не полностью преобразоваться во время сварки.
Немедленный нагрев и отпуск после сварки могут привести к выпадению карбидов вдоль аустенит границы зерен, что приводит к превращению аустенита в перлит и крупнозернистой структуре, которая значительно снижает вязкость.
Поэтому перед отпуском сварное изделие должно быть охлаждено, а аустенит в сварном шве и зоне термического влияния должен быть в значительной степени разложен.
Для низкопрочных сварных соединений их можно охладить до комнатной температуры, а затем закалить.
Для толстых сварных швов требуется более сложный процесс. После сварки его необходимо охладить до 100-150°C, выдержать в тепле в течение 0,5-1 часа, а затем нагреть до температуры отпуска.
Целью послесварочной термической обработки является снижение твердости сварного шва и зоны термического влияния, повышение пластичности и вязкости, а также снижение сварочное остаточное напряжение.
Послесварочная термическая обработка может включать отпуск и полный отжиг. Температура отпуска должна составлять 650-750°C, время выдержки - 1 час, затем следует воздушное охлаждение.
Если сварное изделие требует обработки после сварки, полный отжиг могут быть выполнены для достижения минимальной твердости.
Температура отжига должна составлять 830-880°C, время выдержки - 2 часа, после чего печь охлаждается до 595°C, а затем охлаждается на воздухе.
Электроды для сварки мартенситной нержавеющей стали делятся на две категории: хромистая нержавеющая сталь электроды и электроды из аустенитной нержавеющей стали с никелем и хромом.
К распространенным электродам из хромистой нержавеющей стали относятся электроды E1-13-16 (G202) и E1-13-15 (G207).
Распространенные электроды из хромоникелевой аустенитной нержавеющей стали включают в себя электроды E0-19-10-16 (A102), E0-19-10-15 (A107), E0-18-12Mo2-16 (A202), E0-18-12Mo2-15 (A207) и другие.
Дуплексная нержавеющая сталь обладает как преимуществами, так и недостатками аустенитной и ферритной стали, а также уменьшает их соответствующие недостатки.
(1) Риск горячего растрескивания значительно ниже по сравнению с аустенитной сталью.
(2) Риск холодного растрескивания значительно ниже по сравнению с обычными низколегированными сплавами высокопрочная сталь.
(3) После охлаждения в зоне термического влияния сохраняется большее количество феррита, что повышает риск коррозии и водородно-индуцированного растрескивания (охрупчивания).
(4) The сварное соединение Дуплексная нержавеющая сталь склонна к выпадению δ-фазы, интерметаллического соединения Cr и Fe.
Температура его образования колеблется от 600°C до 1000°C и может варьироваться в зависимости от конкретной марки стали.
Таблица 1 Температурный диапазон обработки раствором, фаза δ и 475 ℃ хрупкость дуплексной нержавеющей стали
| Содержание | Двухфазная сталь 2205, 2507 и др. | Супердуплексная сталь 00Cr25Ni7Mo3CuN |
| Температура твердого раствора/℃ | 1040 | 1025~1100 |
| Температура отслаивания при нагревании на воздухе/℃ | 1000 | 1000 |
| Температура образования фазы δ/℃ | 600~1000 | 600~1000 |
| 475 ° C температура охрупчивания/℃ | 300~525 | 300~525 |
Сайт процесс сварки Для дуплексной нержавеющей стали сначала используется сварка TIG, а затем электродуговая сварка.
При использовании дуговой сварки под флюсом необходимо тщательно контролировать температуру нагрева и температуру межфазного промежутка, а также избегать чрезмерного разбавления.
Примечание:
Если используется сварка TIG, необходимо добавить 1-2% азота в защитный газ (добавление более 2% азота может увеличить пористость и вызвать нестабильность дуги). Добавление азота способствует поглощению азота из металла шва, предотвращая потерю азота за счет диффузии в зоне поверхности шва, и способствует стабилизации аустенитной фазы в сварное соединение.
Сварочные материалы с повышенным содержанием аустенитообразующих элементов (таких как Ni, N) выбираются для стимулирования превращения феррита в сварном шве в аустенит.
Электрод или сварочная проволока 22.8.3L обычно используется для сварки стали 2205, а электрод 25.10.4L или 25.10.4R - для сварки стали 2507.
Таблица 2 Сварочные материалы и FN типичной дуплексной нержавеющей стали
| Основной металл | Сварочный материал | Химический состав | Имя | FN（%） | ||||||||
| C | Si | Mn | Cr | Ni | Мо | N | Cu | W | ||||
| 2507 | Сварочная проволока | 0.02 | 0.3 | 0.5 | 25 | 10 | 4 | 0.25 | - | - | 2507/P100 | 40~100 |
| 0.02 | 25 | 10 | 4 | 0.25 | - | - | Сэндивик 25.10.4L | |||||
| Сварочный стержень | 0.03 | 0.5 | 1 | 25 | 9.5 | 3.6 | 0.22 | - | - | Avesta 2507/p100 | ||
| 0.04 | 25 | 10.5 | 4 | 0.25 | - | - | Сэндивик 25.10.4L | |||||
| Zeron100 | Сварочная проволокаСварочный стержень | 0.04 | 1.2 | 2.5 | 25 | 10 | 4 | 0.22 | 1 | 1 | 22.9.4CuWL 22.9.4CuWLB | 40~60 |
| 2205 | Сварочная проволока | 0.02 | 0.5 | 1.6 | 22.5 | 8 | 3 | 0.14 | - | - | Сэндивик 22.8.3L | 40~60 |
| Сварочный стержень | 0.03 | 1.0 | 0.8 | 22.5 | 9.5 | 3 | 0.14 | - | - | Сэндивик 22.8.3R | ||
(1) В процессе сварки управление энергией сварки, температурой промежуточного слоя, предварительным подогревом и толщиной материала влияет на скорость охлаждения и впоследствии на структуру и свойства сварного шва и зоны термического влияния.
Для достижения оптимальных свойств металла шва рекомендуется контролировать максимальную температуру межпроходного шва на уровне 100°C. При необходимости послесварочной термообработки ограничения по температуре межпроходного шва могут быть сняты.
(2) Предпочтительно избегать послесварочной термообработки для дуплексной нержавеющей стали.
Если необходима термическая обработка после сварки, закаливание водой является используемым методом. При термообработке нагрев должен быть быстрым, а время выдержки при температуре термообработки должно составлять 5-30 минут, достаточных для восстановления фазового равновесия.
Окисление металла является проблемой во время термообработки, поэтому следует рассмотреть возможность использования инертного газа для защиты.
Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.
RU 
EN 
DE 
ES 