[摘 要]近年來(lái)，奧氏體不銹鋼雙面電弧焊技術(shù)得到了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注，研究其相關(guān)課題有著重要意義。本文首先對(duì)相關(guān)內(nèi)容做了概述，分析了奧氏體不銹鋼的焊接性，并結(jié)合相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分別從多個(gè)角度與方面就奧氏體不銹鋼雙面電弧焊控制重點(diǎn)展開(kāi)了研究，闡述了個(gè)人對(duì)此的幾點(diǎn)看法與認(rèn)識(shí)，望有助于相關(guān)工作的實(shí)踐。
　　[關(guān)鍵詞]奧氏體；不銹鋼；雙面電弧焊；技術(shù)
　　中圖分類號(hào)：S163 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2018）24-0060-01
　　1 前言
　　作為一項(xiàng)實(shí)際要求較高的實(shí)踐性工作，奧氏體不銹鋼雙面電弧焊的特殊性不言而喻。該項(xiàng)課題的研究，將會(huì)更好地提升對(duì)奧氏體不銹鋼雙面電弧焊技術(shù)的分析與掌控力度，從而通過(guò)合理化的措施與途徑，進(jìn)一步優(yōu)化該項(xiàng)工作的最終整體效果。
　　2 不銹鋼的物理性能
　　奧氏體型不銹鋼的線膨脹系數(shù)比碳鋼大50%。只有馬氏體型不銹鋼和鐵素體型不銹鋼的線膨脹系數(shù)與碳鋼大體相當(dāng)：不銹鋼的電阻率高，奧氏體型不銹鋼的電阻率是碳鋼的5倍；不銹鋼的熱導(dǎo)率低于碳鋼，馬氏體型不銹鋼的熱導(dǎo)率約為碳鋼的1.3；奧氏體型不銹鋼的密度大于碳鋼，馬氏體型不銹鋼和鐵素體型不銹鋼的密度比碳鋼稍��；奧氏體型不銹鋼沒(méi)有磁性，馬氏體型不銹鋼和鐵素體型不銹鋼有磁性；奧氏體型不銹鋼、馬氏體型不銹鋼比熱容與碳鋼相差不大，只有鐵素體型不銹鋼的比熱容比碳鋼要小一些。
　　不銹鋼的物理性能主要用以下幾方面來(lái)表示：①比熱：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的物質(zhì)溫度改變1度所需要的熱量：②彈性模量：當(dāng)施加力于單位長(zhǎng)度棱柱的兩端能引起物體在長(zhǎng)度上的單位變化時(shí)，單位面積上所需的力；③熱膨脹系數(shù)：因溫度變化而引起物質(zhì)量度的變化。膨脹系數(shù)是膨脹一溫度曲線的斜率，兩個(gè)指定的溫度之間的平均斜率是平均熱膨脹系數(shù)。通常是用長(zhǎng)度表示。
　　3 奧氏體不銹鋼的焊接性
　　3.1 晶間腐蝕
　　3.1.1 產(chǎn)生晶間腐蝕的原因
　　不銹鋼具有耐腐蝕能力的必要條件是鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)必須大于10～12%。當(dāng)溫度升高時(shí)，碳在不銹鋼晶粒內(nèi)部的擴(kuò)散速度大于鉻的擴(kuò)散速度。因?yàn)槭覝貢r(shí)碳在奧氏體中的溶解度很小，約為0.02%～0.03%，而一般奧氏體不銹鋼中的含碳量均超過(guò)此值，故多余的碳就不斷地向奧氏體晶粒邊界擴(kuò)散，并和鉻化合，在晶間形成碳化鉻的化合物，如（CrFe）23C6等。數(shù)據(jù)表明，鉻沿晶界擴(kuò)散的活化能力162～252KJ/mol，而鉻由晶粒內(nèi)擴(kuò)散活化能約540KJ/mol，即：鉻由晶粒內(nèi)擴(kuò)散速度比鉻沿晶界擴(kuò)散速度小，內(nèi)部的鉻來(lái)不及向晶界擴(kuò)散，所以在晶間所形成的碳化鉻所需的鉻主要不是來(lái)自?shī)W氏體晶粒內(nèi)部，而是來(lái)自晶界附近，結(jié)果就使晶界附近的含鉻量大為減少，當(dāng)晶界的鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低到小于12%時(shí)，就形成所謂的“貧鉻區(qū)”，在腐蝕介質(zhì)作用下，貧鉻區(qū)就會(huì)失去耐腐蝕能力，而產(chǎn)生晶間腐蝕。
　　3.1.2 防止晶間腐蝕的措施
　　①調(diào)整焊縫的化學(xué)成份，加入穩(wěn)定化元素減少形成碳化鉻的可能性，如加入鈦或鈮等。
　�、跍p少焊縫中的含碳量，可以減少和避免形成鉻的碳化物，從而降低形成晶界腐蝕的傾向，含碳量在0.04%以下，稱為“超低碳”不銹鋼，就可以避免鉻的碳化物生成。
　　③工藝措施，控制在危險(xiǎn)溫度區(qū)（425-815℃）之間的停留時(shí)間，防止過(guò)熱，快焊快冷，使碳來(lái)不及析出。產(chǎn)生晶間腐蝕的不銹鋼，當(dāng)受到應(yīng)力作用時(shí)，即會(huì)沿晶界斷裂、強(qiáng)度幾乎完全消失，這是不銹鋼的一種最危險(xiǎn)的破壞形式。晶間腐蝕可以分別產(chǎn)生在焊接接頭的熱影響區(qū)（HAZ）、焊縫或熔合線上，在熔合線上產(chǎn)生的晶間腐蝕又稱刀線腐蝕（KLA），晶間腐蝕。
　　3.2 應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂
　　3.2.1 應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂產(chǎn)生原因
　　應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂是指承受應(yīng)力的合金在腐蝕性環(huán)境中由于烈紋的擴(kuò)展而互生失效的一種通用術(shù)語(yǔ)。應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂具有脆性斷口形貌，但它也可能發(fā)生于韌性高的材料中。發(fā)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的必要條件是要有拉應(yīng)力和特定的腐蝕介質(zhì)存在。
　　3.2.2 應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂防治措施
　　從電化學(xué)防護(hù)通過(guò)水的凈化處理降低冷卻水與蒸汽水中的氯離子含量，對(duì)預(yù)防奧氏體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕斷裂是十分有效的，因此，改進(jìn)金屬構(gòu)件的設(shè)計(jì)，防止腐蝕介質(zhì)的富集，是一項(xiàng)重要的抑制SCC措施來(lái)說(shuō)也可以用陰極保護(hù)來(lái)防止應(yīng)力腐蝕的發(fā)生，因?yàn)殛帢O極化可降低裂紋擴(kuò)展速度。
　　4 奧氏體不銹鋼雙面電弧焊控制重點(diǎn)
　　4.1 焊接變形與殘余應(yīng)力控制
　　焊接是一種局部加熱的工藝過(guò)程，這種過(guò)程會(huì)造成母材局部受熱膨脹和冷卻收縮現(xiàn)象，因此所有焊接均會(huì)產(chǎn)生不同程度的變形，這些變形有可能導(dǎo)致容器棱角度、直徑、橢圓度、垂直度、平面度等參數(shù)不符合設(shè)計(jì)圖樣的要求，也可能導(dǎo)致焊接殘余應(yīng)力引起的焊接裂紋等缺陷。為減少焊接應(yīng)力與變形引起的不利影響，在焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)焊縫的配置、形狀尺寸、數(shù)量等因素加以考慮。因設(shè)計(jì)時(shí)，焊縫已經(jīng)確定，只能采取焊接工藝措施來(lái)控制減少變形和殘余應(yīng)力的影響。在實(shí)際監(jiān)督檢驗(yàn)時(shí)，對(duì)壓力容器制造廠的焊接工藝以及合理施焊順序進(jìn)行加以控制，盡量減少焊接接頭的拘束度是焊接工藝控制變形的基礎(chǔ)，也可采用反變形法和剛性固定法對(duì)設(shè)備焊接過(guò)程進(jìn)行控制，使焊接變形和殘余應(yīng)力降為最低。
　　4.2 焊接熱裂紋控制
　　奧氏體不銹鋼焊接時(shí)，焊縫和近縫區(qū)均可產(chǎn)生裂紋，而且主要是熱裂紋，裂紋特征是典型的晶間斷裂，其原因是源于奧氏體不銹鋼受熱膨脹較大，散熱較慢，焊縫在凝固過(guò)程中，造成焊縫枝晶粗大和過(guò)熱區(qū)晶粒粗化，增大偏析，形成較大的焊接內(nèi)應(yīng)力，因此，焊接過(guò)程應(yīng)盡量采用較小的焊接熱輸入，不進(jìn)行預(yù)熱并降低層間施焊溫度，控制焊接速度，減少高溫冷卻速度或適當(dāng)降低焊接電流來(lái)減少焊縫熔深。
　　4.3 晶間腐蝕控制
　　奧氏體不銹鋼焊接接頭易產(chǎn)生晶間腐蝕，造成晶間腐蝕的機(jī)理是在焊接過(guò)程中，敏化區(qū)域溫度范圍（450℃-850℃）內(nèi)，在晶界析出鉻的碳化物形成了貧鉻的晶粒邊界。在焊接工藝控制上應(yīng)采用較低的焊接熱輸入，快速冷卻以減少處于敏化加熱的時(shí)間；焊接材料控制上應(yīng)盡量降低含碳量，增加鈮、鉬、鈦等元素到焊接接頭中，減少或阻止晶粒邊界生成鉻的碳化物，以減少焊縫產(chǎn)生晶間腐蝕的可能性。
　　5 結(jié)束語(yǔ)
　　綜上所述，加強(qiáng)對(duì)奧氏體不銹鋼雙面電弧焊技術(shù)的研究分析，對(duì)于其良好實(shí)踐效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的奧氏體不銹鋼雙面電弧焊工作過(guò)程中，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)其關(guān)鍵環(huán)節(jié)與重點(diǎn)要素的重視程度，并注重其具體實(shí)施措施與方法的科學(xué)性。
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