奥氏体不锈钢焊接工艺缺陷及处理

摘要：奥氏体不锈钢是当前较为常用的一类不锈钢材料，在生产应用中涉及到的焊接工序需要引起高度关注，以便借助于规范可靠的焊接手段，确保奥氏体不锈钢能够发挥出理想的作用价值。文章针对奥氏体不锈钢焊接工艺的运用，首先介绍了当前常用的一些焊接方法，然后又论述了主要焊接工艺流程，最后结合焊接过程中常见的缺陷探讨了如何优化焊接效果，希望对于提升奥氏体不锈钢焊接水平有所帮助。

关键词：奥氏体不锈钢；焊接工艺；缺陷

不锈钢是当前较为常见的一类工业材料，其主要是指Cr含量超过了12%的钢材，因为Cr含量相对较高，进而也就能够有助于在材料表面形成坚固致密结构，以此形成较为理想的防锈效果。奥氏体不锈钢是不锈钢的一个重要类型，其显微组织表现为奥氏体型，有的还含有少量铁素体，在当前实际应用中确实表现出了明显优势。从奥氏体不锈钢的工业生产应用中来看，因为其焊接性较为理想，进而也就可以较好作用于多个领域，尤其是在化工以及石油行业，奥氏体不锈钢的应用价值突出。当然，针对奥氏体不锈钢的焊接工艺进行严格把关，重点防控各类缺陷和病害问题，切实提升其规范性同样极为必要，极具研究价值。

1奥氏体不锈钢常见焊接方法

1.1焊条电弧焊

作为一种相对成熟的焊接方法，焊条电弧焊在奥氏体不锈钢焊接方面能形成良好运用效果，尤其是对厚度2mm以上的奥氏体不锈钢。在焊条电弧焊的应用中，因为其热量相对集中，不存在较为严重的热影响区扩大问题，如此也就能够形成良好的变形控制效果，不容易出现严重质量问题，适用性同样也较为突出。但是与此同时，焊条电弧焊同样也存在一些隐患，比如清渣难度较大，容易出现气孔或者是夹渣问题，需要在焊接工艺应用过程中予以严格把关。

1.2惰性气体保护焊

为了更好优化提升奥氏体不锈钢焊接效果，惰性气体保护焊的应用较为理想，能较好实现对奥氏体不锈钢焊接质量的有效保障，如氩弧焊就是常用手段。氩弧焊在奥氏体不锈钢焊接中的应用可以较好形成氩气保护层，对焊缝成分形成较为理想的控制效果，同时还具备良好冷却效果，以此更好控制焊缝热源，不需过度清渣，机械化程度相对也比较高。但是惰性气体保护焊的操作难度往往较大，设备也较为复杂，同时还需要借助直流弧焊电源，难以形成良好的经济效益。

1.3等离子弧焊

对于奥氏体不锈钢进行焊接处理还可以采用等离子弧焊，尤其是在厚度低于10mm的奥氏体不锈钢焊接处理中，该方法的运用较为理想，在低于0.5mm的薄板处理中，等离子弧焊的应用效果往往更为突出。因为等离子弧焊在实际应用中可以形成较为集中的热量，进而也就能够不开坡口进行焊接处理，且不需要填充金属，能够一次成型，在奥氏体不锈钢管的纵缝焊接处理中表现出了良好的应用价值。但是其技术操作精确度要求较高，同样也需要较高的成本投入。

2奥氏体不锈钢焊接工艺要点

2.1焊前准备要点

在奥氏体不锈钢焊接处理前，首先需对焊接材料严格把关，以便为后续焊接工作形成良好的准备条件。对于焊条需要进行恰当选择，要求存储在干净库房，避免焊条受到严重污染和影响，导致其后续焊接应用效果受损。对于需要焊接的奥氏体不锈钢更是需要进行充分准备，要求营造较为理想的焊接条件，尤其是对于焊缝区域，更是需要围绕着如何防控焊缝金属增碳进行整理，清除各类污染成分，对于坡口以及相关区域进行彻底清洗，利用丙酮或者是酒精进行全面擦拭。即使在接口区域存在难以清除的杂质，也需要避免应用碳钢钢丝球处理，应该选用砂轮或者是不锈钢钢丝刷进行清理，以此形成良好的焊缝准备条件。当然，焊前准备工作还需要关注于人员的准备，要求焊接操作人员具备良好的从业资质，能够对于奥氏体不锈钢焊接形成良好的胜任力，避免人因问题带来严重的焊接威胁。

2.2恰当选择焊接方法

针对奥氏体不锈钢的不同焊接要求和目的，需要选择适宜合理的焊接方法，以此更好实现最终焊接质量的保障，避免因为方法选择不当带来严重失误。在焊接方法选择中，除了要求充分分析上述几种常见焊接工艺外，还需要重点根据奥氏体不锈钢的具体表现进行灵活运用，比如当需要焊接的奥氏体不锈钢材料相对较薄时，不仅仅可以利用等离子弧焊，还可以利用氧化钛型药皮焊条进行处理，以此更好确保电弧的稳定性，保障最终焊接成果较为完美，能够具备良好美观性；如果是涉及到立焊或者是仰焊位置，则需要利用氧化钙型药皮焊条进行处理，以此更好确保焊接过程中具备理想的支托效果，避免被焊接的金属材料受到严重影响；对于惰性气体保护焊以及埋弧自动焊方式的应用，同样也需要在焊丝选择中进行严格把关，确保其所用焊丝的铬锰含量相对高一些，进而形成良好的合金补偿效果，避免在焊接区域出现严重受损问题。

2.3规范焊接操作

在奥氏体不锈钢焊接过程中，需重点规范焊接流程，严格控制相应焊接工艺，避免出现严重焊接隐患。比如温度控制就是比较关键的工艺要点，焊接人员需要针对焊缝温度予以严格把关，确保其能够维持在150摄氏度以内，避免温度过高带来严重不良影响。为了更好形成良好温度控制效果，除了借助于惰性气体进行降温外，还可以采用压缩空气吹焊缝或者是在焊缝背面进行喷水处理，严格控制层间温度，同时避免在相关措施应用中产生不良影响。在焊接处理过程中，焊接人员同样也需要注重严格控制焊道，利用窄焊道技术，对于焊条进行精细化管控，避免出现较为严重的随意摆动问题，同时尽可能提升焊接速度，以此更好形成良好的熔合效果，保障最终焊接质量符合要求。对于焊接操作人员而言，具体焊接工艺应用需要尽量标准可靠，严格按照相关规范执行，在各类焊接设备以及材料的应用中更是需要规范化控制，解决设施方面的隐患问题。

2.4焊后处理

奥氏体不锈钢焊接工艺的应用还需要关注于焊后环节，要求能够对于焊缝进行实时关注，确保其能够形成良好的焊接成效。一般而言，因为奥氏体不锈钢自身具备良好的焊接性，进而不需要进行应力消除处理，可以依托自身良好的塑形和韧性进行残余应力的缓慢消除，不会产生严重有害影响，同时避免了消除应力处理带来的焊接区域耐腐蚀性降低问题。但是对于奥氏体不锈钢的焊接区域同样也需要进行必要的焊后热处理，以此更好实现耐蚀性的提升，比如稳定化处理以及固溶处理都是较为常见的手段，需要予以规范化运用。

3奥氏体不锈钢焊接常见缺陷及其处理

3.1晶间腐蚀及其防治

奥氏体不锈钢焊接中出现晶间腐蚀现象较为常见，该类缺陷主要发生于晶粒边界，是比较危险的缺陷类型，尤其是伴随着腐蚀的深入和加剧，由此带来的损伤问题更是不容忽视。晶间腐蚀主要就是因为焊接处理中伴随着晶粒表层铬的缺失，进而容易在这些贫铬区出现被腐蚀现象，最终导致其强度下降，出现沿晶界断裂隐患。为了较好预防晶间腐蚀问题，在焊条选择中需要严格把关，不仅仅要控制其含碳量，还需要优先选用含钛或铌等稳定元素较高的焊条，以此更好优化后续焊接效果。在焊接处理过程中，更是需要规范焊接操作，要求能够尽量加快焊接速度，避免在某区域过长时间停留，同时切实做好高温区域的冷却处理，如此也就能够较好保障均匀奥氏体组织的形成，规避腐蚀现象。

3.2热裂纹及其防治

热裂纹同样也是奥氏体不锈钢焊接处理中较常见的一类缺陷，该类问题的出现同样会降低奥氏体不锈钢的强度，容易在后续出现严重断裂隐患。热裂纹主要集中在晶界处，因为焊接过程中出现过大的温度范围，进而也就容易导致杂质偏析问题过于突出，容易在冷却收缩时出现较大应力，进而出现明显形变。针对这一热裂纹缺陷进行防治同样也需要严格控制整个焊接工艺流程，比如在焊缝金属处理中应该促使其呈现双相组织，对于铁元素进行严格控制，同时规避可能出现的S、P杂质，以此更好实现对于焊接质量的把关，避免出现杂质偏析严重问题，对于整体抗裂效果予以优化。对于焊接过程中的冷却速度予以严格控制，避免出现温度失控问题，同样也能够较好提升热裂纹的防控效果。

3.3应力腐蚀开裂及其防治

奥氏体不锈钢焊接中出现严重应力腐蚀开裂现象同样不容忽视，其主要是在拉伸应力作用下，相应焊接接头出现严重腐蚀问题，进而带来的开裂危害，最终直接导致焊接接头失效。为了较好防治应力腐蚀开裂问题，应该有效控制冷却变形度，严格规范焊接流程，保障焊缝能够规范有效形成。当然，对于焊材的选择也需要严格控制，以促使焊材较为是以合理，尤其是能够促使其和母材较为匹配。

4结语

综上所述，奥氏体不锈钢焊接工艺的应用需要严格把关，要求结合不同焊接需求和条件，恰当选择最为适宜的焊接方法，并且能够在焊条选择以及后续焊接过程中规范化控制，以求最大程度上确保奥氏体不锈钢焊接质量。

参考文献

［1］左丽娜.提高不锈钢容器焊接接头抗蚀性能的工艺试验与措施分析［J］.科技经济导刊，2020，28（27）：43-44.

［2］陈建华，杨金荣，张衍坤，党田岗.06Cr19Ni9NbN高强奥氏体不锈钢焊接工艺评定［J］.压力容器，2020，37（8）：19-23.

作者：项力中 单位：浙江大大不锈钢有限公司