不锈钢的焊接ppt课件

1内容一、不锈钢及耐热钢的分类及特点二、奥氏体钢的焊接性三、奥氏体钢的焊接工艺四、铁素体钢的焊接五、马氏体钢的焊接六、双相不锈钢的焊接七、异种金属的焊接2一、不锈钢及耐热钢的分类及特点1．不锈钢的分类及特点（1）定义：在大气、海水、或其他腐蚀介质中能够抗氧化和腐蚀的高合金钢。GB/T3280-2007不锈钢冷轧钢板和钢带GB/T4237-2007不锈钢热轧钢板和钢带GB/T4238-2009耐热钢板和钢带（2）分类：按照室温组织不锈钢可分为：奥氏体不锈钢如1Cr18Ni9（A）、1Cr18Ni9Ti（A）铁素体不锈钢Cr17（F）马氏体不锈钢1Cr13（M）双相（A＋δ）不锈钢00Cr22Ni5Mo3N（双相）沉淀硬化不锈钢0Cr17Ni4Cu4Nb，简称17-4PH3类型钢号密度ρ(20℃)/g·cm-3比热容c(0～100℃)/J·(g·℃)-1热导率λ(100℃)/J·(cm·s·℃)-1线膨胀系数α(0～100℃)/μm·(m·℃)-1电阻率μ(20℃)/μΩ·(cm2·cm-1)铁素体钢0Cr134Cr25N7.757.470.460.500.270.2110.810.46167马氏体钢1Cr132Cr137.757.750.460.460.250.259.910.3575518-8型奥氏体钢0Cr19Ni101Cr18Ni9Ti1Cr18Ni12Mo28.038.038.030.500.500.500.150.160.1616.916.716.072747425-20型奥氏体钢2Cr25Ni200Cr21Ni328.038.030.500.500.140.1114.414.27899（3）物理性能：导热系数小、电阻率大、线胀系数高，变形、应力、发热问题1）高的电阻率，约为碳钢的5倍。2）大的线膨胀系数，比碳钢大40％，并随着温度的升高，线膨胀系数的数值也相应地提高。3）低的热导率，约为碳钢的1/3。4(4)不锈钢冶金特点低C、低S、P高Cr、Ni、MnCr12%新牌号旧牌号化学成分（质量分数）/%CSiMnPSNiCrMoN12Cr18Ni91Cr18Ni90.150.752.000.0450.0308.00-10.0017.00-19.000.1006Cr19Ni100Cr18Ni90.080.752.000.0450.0308.00-10.5018.00-20.000.10022Cr19Ni1000Cr19Ni100.030.752.000.0450.0308.00-12.0018.00-20.000.1006Cr25Ni200Cr25Ni200.081.502.000.0450.03019.00-22.0024.00-26.00022Cr25Ni22Mo2N0.020.502.000.0300.01020.50-23.5024.00-26.001.60-2.600.09-0.1506Cr17Ni12Mo20Cr17Ni12Mo20.080.752.000.0450.03010.00-14.0016.00-18.002.00-3.000.101)奥氏体不锈钢Cr-Ni系S30210304L(0Cr18Ni9)S30408304L(0Cr18Ni9)、S31608316(0Cr17Ni12Mo2)、S31603316L(00Cr17Ni14Mo2)、304304L3165C：提高高温强度，降低腐蚀抗力Si:增加耐热性、高温强度、减少高温时的锈皮产生，增加脆性Mn：提高强度、可替代Ni的添加（Mn：Ni=4：1，可降低成本）Ni：提高SCC抗力，保证高温抗氧化能力和高温强度Cr：钝化膜形成元素，10.5%可耐氧化性介质腐蚀，保证高温抗氧化能力和高温强度Mo：耐非氧化性酸的腐蚀，提高Cl-离子点蚀抗力和SCC抗力，增加脆性N：提高强度，几乎不影响耐蚀性S、P：杂质Cu:增加非氧化性气氛的耐蚀性；3%以上的Cu有析出强化效果；降低不锈钢加工硬化效应，使之易冷作成形；但热加工性差、会发生热脆化。合金元素的作用：奥氏体形成元素：C、Ni、Mn、Cu、N铁素体形成元素：Cr、Mo、Si62)铁素体不锈钢Cr系高Cr、低Ni低C、低S、P新牌号旧牌号化学成分（质量分数）/%CSiMnPSNiCrMoNTi022Cr1200Cr120.0301.001.000.0400.30(0.60)11.00-13.0010Cr171Cr170.121.001.000.0400.300.7516.00-18.00022Cr17Ti00Cr170.0300.751.000.0350.03016.00-19.000.10-1.0010Cr17Mo1Cr17Mo0.121.001.000.0400.3016.00-18.000.75-1.25S1171073)马氏体不锈钢Cr系、Cr-Ni系Cr含量低于铁素体不锈钢新牌号旧牌号化学成分（质量分数）/%CSiMnPSNiCrMoNTi12Cr121Cr120.150.501.000.0400.030(0.60)11.50-13.0006Cr130Cr130.081.001.000.0400.030(0.60)11.50-13.5012Cr131Cr130.151.001.000.0400.030(0.60)11.50-13.5020Cr132Cr130.16-0.251.001.000.0400.030(0.60)12.00-14.0030Cr133Cr130.26-0.351.001.000.0400.030(0.60)12.00-14.0040Cr134Cr130.36-0.451.001.000.0400.030(0.60)12.00-14.00S4101084)双相不锈钢Cr-Ni系2205双相不锈钢新牌号旧牌号化学成分（质量分数）/%CSiMnPS022Cr19Ni5Mo3Si2N00Cr18Ni5Mo3Si20.0301.30-2.001.00-2.000.0300.03012Cr21Ni5Ti1Cr21Ni5Ti0.09-0.140.800.800.0350.030022Cr22Ni5M03N0.0301.002.000.0300.020新牌号旧牌号化学成分（质量分数）/%NiCrMoNTi022Cr19Ni5Mo3Si2N00Cr18Ni5Mo3Si24.50-5.5018.00-19.502.50-3.000.05-0.1012Cr21Ni5Ti1Cr21Ni5Ti4.80-5.8020.00-22.005(C-0.02)-0.80022Cr22Ni5Mo3N4.50-6.5021.00-23.002.50-3.500.08-0.20S22053双相不锈钢9Aspectsofselectiveandpittingcorrosionincastduplexstainlesssteels105）沉淀硬化不锈钢Cr-Ni系新牌号旧牌号化学成分（质量分数）/%CSiMnPSNiCrAlMoNb07Cr17Ni14Cu4Nb0Cr17Ni14Cu4Nb0.071.001.000.0400.0303.00-5.0016.00-17.500.15-0.4807Cr17Ni7Al0Cr17Ni7Al0.091.001.000.0400.0306.50-7.7516.00-18.000.75-1.5011Fig.StructuraldiagramsofFe--Cr--Nialloysa)At20℃b)at-196℃旧牌号屈服强度/MPa抗拉强度/MPa延伸率/%HV备注1Cr18Ni920551540210奥氏体钢、固溶态0Cr18Ni92055154021000Cr19Ni10170485402100Cr25Ni202055154022000Cr1219536022200铁素体钢、退火态1Cr172054502220000Cr17175360222001Cr17Mo240450222001Cr1220548520210马氏体钢、退火态0Cr13205415202001Cr13205450202102Cr13225520182343Cr132255401824700Cr18Ni5Mo3Si244063025HRC（31）双相钢、固溶态新022Cr22Ni5Mo3N45062025HRC（31）0Cr17Ni7Al96511707HRC（43）沉淀硬化钢、沉淀硬化态（5）力学性能特点304304L31618Cr-12Ni-2.5Mo相当于0Cr17Ni12Mo2220513（6）不锈钢耐腐蚀性①腐蚀：金属表面与周围介质发生化学或电化学作用而引起的物质转移的破坏现象。②腐蚀分类：按介质分：大气、海水、土壤、酸碱盐按形态分：均匀腐蚀、点状腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳按机理分：化学腐蚀、电化学腐蚀14A．均匀腐蚀：氧化性酸HNO3能形成钝化膜Cr-Ni18-8还原性酸H2SO4含Mo15B．点蚀：Cl-破坏钝化层而腐蚀甚至穿孔18-8耐点蚀的能力较差，Mo可提高点蚀抗力双相不锈钢耐点蚀的能力较好点蚀+疲劳裂纹16C．缝隙腐蚀：金属表面由于存在异物或结构上的原因而形成缝隙（如焊缝、铆缝﹑垫片或沉积物下面等），缝隙的存在使得缝隙内的溶液中与腐蚀有关的物质迁移困难，由此而引起的缝隙内金属的腐蚀，Cl-浓度高，造成与点蚀类似的腐蚀17D．晶间腐蚀：产生原因主要是晶间贫Cr，12％，晶间丧失耐腐蚀能力，另外S、P杂质在晶间偏析也会造成晶间腐蚀181Cr18Ni9Ti晶间腐蚀19E．应力腐蚀：Cr－Ni奥氏体钢易产生APC阳极溶解型SCCM、F钢易产生HEC阴极氢脆型SCC双相不锈钢（40～50％δ）耐SCC能力优于奥氏体钢Ni↑→耐SCC能力↑25－20优于18－18Mo↑→耐氯化物应力腐蚀↑室温下18-18-2钢接触聚合硫酸一小时后产生的晶间裂纹2021F.电偶腐蚀：当两种金属浸在腐蚀性溶液中，由于两种金属之间存在电位差，如相互接触，就构成腐蚀电偶。较活泼的金属成为阳极溶解，不活泼金属（耐腐蚀性较高的金属）则为阴极，腐蚀很小或完全不腐蚀。这种腐蚀称为电偶腐蚀，或接触腐蚀，亦称为双金属腐蚀。22G.其他氢脆腐蚀疲劳冲刷腐蚀高强钢电镀充氢后拉伸时发生的氢脆沿晶断口高强钢氢脆断口上解理与韧窝带共存车轴卸荷槽部位出现腐蚀疲劳23类型物理特点力学特点腐蚀特点（介质）用途奥氏体型导热系数小，膨胀系数大，弱磁性高塑性、韧性，低强度，硝酸、硫酸、磷酸、甲酸、醋酸、尿素日常用品、医疗器具、建材、化学、食品工业、农业，船舶部件铁素体型导热系数大，膨胀系数小，磁性塑性差大气、水蒸气、水、氧化性酸，氯化物热交换机、机械构件、餐具、建筑双相型导热系数、膨胀系数较小，接近于碳钢，磁性塑性、韧性高，强度比奥氏体钢高1倍，耐磨损腐蚀和疲劳腐蚀耐氯化物、硫化物应力腐蚀耐孔蚀石油精炼装置、井口管路、炼厂、马氏体型导热系数、膨胀系数较小，接近于碳钢，磁性强度高，塑性差大气、水、硝酸、碱、盐、有机酸、有机化合物及其它氧化性环境刀具、活门、螺栓不锈钢物理、力学、耐腐蚀特点总结242．耐热钢的特点及分类（1）定义：在高温具有一定强度和抗氧化性的钢。即具有热强性和热稳定性的钢。（2）物理性能：导热系数小、电阻率大、线胀系数高→变形、应力、发热问题（3）分类：按性能分为：热强钢、热稳定钢按合金元素含量分：低合金耐热钢、中合金耐热钢、高合金耐热钢按组织状态分：铁素体耐热钢、珠光体耐热钢、马氏体耐热钢、奥氏体耐热钢GB/T423825新牌号旧牌号化学成分（质量分数）/%CSiMnPSNiCrMoN12Cr18Ni91Cr18Ni90.150.752.000.0450.0308.00-11.0017.00-19.000.10061