一文带你解开不锈钢焊接难题的密钥

不锈钢（Stainless Steel）是不锈耐酸钢的简称，耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢。

“不锈钢”一词不单纯指一种不锈钢，而是表示一百多种工业不锈钢，每种不锈钢都在其特定的应用领域具有良好的性能。

它们都含有17～22%的铬，较好的钢种还含有镍，添加钼可进一步改善大气腐蚀性，特别是耐含氯化物大气的腐蚀。

鲁鼎罐体自动焊设备

1、不锈钢的分类

按组织状态分为马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、奥氏体-铁素体（双相）不锈钢及沉淀硬化不锈钢等。

（1）马氏体钢：强度高，但塑性和可焊性较差。

马氏体不锈钢的常用牌号有1Cr13、3Cr13等，因含碳较高，故具有较高的强度、硬度和耐磨性，但耐蚀性稍差，用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般的一些零件上，如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。

这类钢是在淬火、回火处理后使用的，锻造、冲压后需退火。

鲁鼎罐体自动焊设备

（2）铁素体钢：含铬15%～30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优于其它种类不锈钢，属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28等。

因其含铬量高，耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好，但机械性能与工艺性能较差，多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。

这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀，并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点，用于硝酸及食品工厂设备，也可制作在高温下工作的零件，如燃气轮机零件等。

（3）奥氏体钢：含铬大于18%，还含有 8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好，可耐多种介质腐蚀。

一般采用固溶处理，即将钢加热至1050～1150℃，然后水冷或风冷，以获得单相奥氏体组织。

（4）奥氏体-铁素体（双相）不锈钢：兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，并具有超塑性。奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。

鲁鼎罐体自动焊设备

在含C较低的情况下，Cr含量在18%～28%，Ni含量在3%～10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti、N等合金元素。

（5）沉淀硬化不锈钢：基体为奥氏体或马氏体组织，沉淀硬化不锈钢的常用牌号有04Cr13Ni8Mo2Al等。其能通过沉淀硬化（又称时效硬化）处理使其硬（强）化的不锈钢。

2、不锈钢焊接的疑难问题

1、为什么焊接不锈钢有一定的工艺难度？

答：（1）不锈钢材料热敏感性较强，在 450～850℃温区内停留时间稍长，焊缝及热影响区耐腐蚀性能会严重下降；

（2）容易发生热裂纹；

（3）保护不良，高温氧化严重；

（4）线膨胀系数大，易产生较大的焊接变形。

2、焊接奥氏体不锈钢可采取哪些有效的工艺措施？

答：（1）依据母材的化学成分，严格选择焊接材料；

（2）小电流快速焊接，小线能量减少热输入；

（3）细直径焊丝、焊条，不摆动，多层多道焊；

（4）焊缝及热影响区强制冷却，减少450～850℃停留时间；

（5）TIG焊缝背面氩气保护；

（6）与腐蚀介质接触的焊缝最后焊接；

（7）焊缝及热影响区钝化处理。

鲁鼎罐体自动焊设备

3、为什么奥氏体不锈钢和碳钢、低合金钢焊接（异种钢焊接）要选用25—13系列的焊丝及焊条？

答：焊接奥氏体不锈钢和碳钢、低合金钢相连的异种钢焊接接头，焊缝熔敷金属必须采用25—13系列的焊丝（309、309L）及焊条（奥312、奥307等）。

如采用其它不锈钢焊材，在碳钢、低合金钢一侧熔合线上会产生马氏体组织，出现冷裂纹。

4、为什么实心不锈钢焊丝要用98%Ar+2%O2的保护气体？

答：实心不锈钢焊丝MIG焊接时，如果采用纯氩气体保护，熔池表面张力大，焊缝成型不良，呈“驼背”焊缝形状。加入1～2%的氧气，可降低熔池表面张力，焊缝成型平整美观。

鲁鼎罐体自动焊设备

5、为什么实心不锈钢焊丝MIG焊缝表面会发黑？

答：实心不锈钢焊丝MIG焊接速度较快（30～60cmmin），保护气体喷嘴已运行至前端熔池区时，焊缝还在红热高温状态，易被空气氧化，表面即生成氧化物，焊缝发黑。用酸洗钝化方法能够去除黑皮，恢复不锈钢原始表面颜色。