鮑慶義

【摘 要】科技的發(fā)展日新月異，與技術(shù)一同發(fā)展的還有人們不斷發(fā)展的需求，所以人們對于不銹鋼的要求越來越高，不可否認的是，不銹鋼它涉及到我們生活的方方面面，所以，本文筆者將重點介紹一下我國目前的不銹鋼工藝發(fā)展的現(xiàn)狀，并且介紹一下不銹鋼未來的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】不銹鋼工藝；現(xiàn)狀；進展

0.前言

眾所周知，我國的各種技術(shù)在改革開放以后得到了很大的進步，不銹鋼也不例外，他的需求以超乎人們想象的速度高速發(fā)展。它不僅僅在家居方面發(fā)揮著重大的作用，同樣發(fā)揮作用的還有船舶方面，可是對于不銹鋼而言不可忽視的問題就是他的焊接問題，因為他的焊接問題直接涉及到他的使用情況，本文對于不銹鋼的焊接情況也將作出一定程度的介紹。

1.幾種不銹鋼的簡介與特點

1.1關(guān)于奧氏體不銹鋼

奧氏體不銹鋼是幾種不銹鋼的合稱，其中高鉻鎳鋼及高鉻錳氮鋼均屬此類，奧氏不銹鋼是所有種類的不銹鋼中應(yīng)用比較廣泛的一種 同時也占據(jù)著比較重要的地位。他在我國很多重大的工程例如石油方面有著比較重要的應(yīng)用，這主要是因為奧氏不銹鋼在各個方面的穩(wěn)定性都是比較突出的，加之在耐腐蝕性以及加工性能方面的優(yōu)良表現(xiàn)使得奧氏不銹鋼得到很多領(lǐng)域的青睞。當(dāng)然，即使再優(yōu)良的材料也存在一定的缺點，奧氏不銹鋼存在的缺陷就是接頭的刀狀腐蝕和應(yīng)力腐蝕開裂， 以及含鎳較高的單相奧氏體鋼接頭熱裂問題， 有時也會有接頭熱強性和再熱裂紋問題。首先我們介紹一下在奧氏不銹鋼的熱裂紋的現(xiàn)象。通過多年的經(jīng)驗可以發(fā)現(xiàn)一種不銹鋼的裂紋出現(xiàn)的程度與不銹鋼中存在的鎳的多少有關(guān)，并且隨著鎳的增多，裂紋的情況也會更加明顯。而相對應(yīng)的結(jié)晶（凝固）裂紋是在凝固后期產(chǎn)生的。奧氏體不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)小，線膨脹系數(shù)大，使得焊縫在結(jié)晶過程中產(chǎn)生較大的收縮變形和拉伸應(yīng)力，在凝固期間存在較大拉應(yīng)力是產(chǎn)生凝固裂紋的必要條件。接下來涉及的還有奧氏不銹鋼的耐腐蝕性。不銹鋼的出現(xiàn)是因為我們平時所應(yīng)用的鋼鐵耐腐蝕性太差才應(yīng)運而生的，即使不銹鋼的耐腐蝕性得到了很大程度的提高，但是他依然存在這這方面的問題。我們通常所說的腐蝕包括三個方面的腐蝕為晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕和孔蝕。其中晶間腐蝕我們采取的辦法是減少碳的存在，碳含量的減少大大減少晶間腐蝕，而應(yīng)力腐蝕則與各種力的作用和種種化合物的作用有關(guān)，孔蝕則是非金屬的作用產(chǎn)生的。

1.2關(guān)于馬氏體不銹鋼

以鉻的同位素鉻12鉻13為主的不銹鋼是馬氏體不銹鋼的主要組成。不可否認的是，馬氏體不銹鋼同樣存在著一些不如人意的地方。馬氏體不銹鋼主要存在的問題在接頭方面，是接頭的冷裂與脆化的問題。馬氏體含有較高的奧氏體形成元素碳。這類鋼中高溫下存在的奧氏體在通常不太慢的冷卻條件下會發(fā)生奧氏體到馬氏體的轉(zhuǎn)變， 屬于淬硬組織的鋼種。不銹鋼在使用的時候必須接受的一種方式變化便是焊接，由于溫度的影響，在完成焊接以后，馬氏體不銹鋼會變得比較堅硬，我們通過日常的知識可以得出，如果，變成堅硬的固體經(jīng)常會出現(xiàn)裂紋，并且，以前使用的經(jīng)驗也說明，這種裂紋與碳的含量息息相關(guān)，碳的含量越多，出現(xiàn)的裂紋就會越大。在焊接的時候會面臨著冷卻的階段，這也是出現(xiàn)問題比較多的一個階段，如果冷卻的速度比較慢的話，會出現(xiàn)較大的一些晶粒，柔韌性會受到一定的影響，但是與此相反的，如果冷卻的速度過大的話，同樣會對柔韌性產(chǎn)生比較大的影響，所以這就對于技術(shù)人員提出比較高的要求。

2.關(guān)于不銹鋼的工藝特點以及不足

2.1關(guān)于奧氏不銹鋼的工藝特點以及存在的不足

關(guān)于在焊接方面的問題仍然是我們不得不提的一個問題，但是前面我們提過奧氏不銹鋼是應(yīng)用比較廣泛的一種不銹鋼，也就是說他在某些方面有著其他的不銹鋼無法比擬的特點。奧氏不銹鋼的焊接技術(shù)還是比較成熟的，經(jīng)過多年的發(fā)展，只要我們應(yīng)用比較合理的方法，就可以避免我們一直無法解決的問題。奧氏不銹鋼對于焊接技術(shù)的要求并不是十分的苛刻。其中在焊接的方法方面使用最多的是焊條電弧焊和氣體保護焊， 以機械化快速焊為好。即使奧氏不銹鋼在焊接方面的應(yīng)用比較多，但是仍然有幾個方面的問題是不可忽視的。為了防止在焊接的過程中出現(xiàn)一些裂紋，影響奧氏不銹鋼的使用的性能，我們一般盡可能地采取U型與X型的坡口，這種焊接的形狀應(yīng)該時刻注意。在進行焊接的時候，應(yīng)該采取一定的措施進行固定，不銹鋼越薄就越應(yīng)該采取固定措施，不然就會出現(xiàn)角焊接的現(xiàn)象，焊接的順序同樣是我們不可忽視的問題，在多年的摸索過程中我們發(fā)現(xiàn)，先中間后兩頭，或者分段進行焊接的方式，能夠讓不銹鋼發(fā)揮最大的效力。在進行焊接的時候由于焊絲的電阻率大、導(dǎo)熱系數(shù)小， 所以熔化系數(shù)大， 焊絲伸出長度要短一些。 盡量采用短弧焊并不做擺動， 以防止合金元素不必要的燒損。在焊接的時候我們應(yīng)該控制好氣體的作用，這樣可以避免氣孔的產(chǎn)生。同樣的奧氏不銹鋼在焊接的時候，我們應(yīng)該注意采用比較小的電流進行焊接，因為奧氏不銹鋼比較容易熔化，在進行焊接的時候我們也不用采取預(yù)熱，但是如果奧氏不銹鋼中鐵素比較少或者根本不存在的時候預(yù)熱就必不可少了，在焊接過后，我們也要采取一定的護理。常規(guī)碳含量不銹鋼結(jié)構(gòu)需要進行固溶處理；含穩(wěn)定化元素的和超低碳的不銹鋼結(jié)構(gòu)需進行穩(wěn)定化和消除應(yīng)力熱處理。

2.2關(guān)于馬氏體不銹鋼的工藝特點以及不足

不得不承認，馬氏體不銹鋼在焊接方面的不足還是比較多的。前面我們提到，在焊接的過程中會出現(xiàn)一定奧氏體轉(zhuǎn)向馬氏體的趨向，最重要的在轉(zhuǎn)變的過程中，體積也會發(fā)生一定帶個變化，會使性能也隨之改變，并且會出現(xiàn)比較強烈的淬硬傾向。母材含碳量越高， 淬硬傾向就越大。并且在焊接的焊縫中各種應(yīng)力的作用也會出現(xiàn)各種裂紋，所以在焊接馬氏體不銹鋼中，我們總結(jié)了一些比較可行的方式來避免這些不足?？刂坪缚p金屬的化學(xué)成分。焊縫金屬的化學(xué)成分主要取決于焊接材料， 最好是用與母材金屬成分相同或相接近的焊接材料。在這個過程部分區(qū)域會出現(xiàn)硬化的現(xiàn)象，需要將硫，磷以及硅的含量控制在一定的范圍之內(nèi)，并且與此同時，添加一些鋁，氮更好的控制硬化的現(xiàn)象，但是在裂縫里添加了這么多的外來的物質(zhì)，與原先的不銹鋼在很多元素的組成方面有了區(qū)別，如果存在著比較大的差異的話會弄巧成拙。在奧氏不銹鋼中我們提到不需要預(yù)熱，與奧氏不銹鋼相反馬氏體不銹鋼的預(yù)熱是不可或缺的一個程序，材料越容易出現(xiàn)硬化的現(xiàn)象在預(yù)熱的時候我們就應(yīng)該采取越高的溫度，在焊接完成之后的處理同樣是比較重要的，焊接后的處理得到最大的改善的是柔韌性。

3.結(jié)語

關(guān)于不銹鋼消費逐年增加的現(xiàn)象從另一個側(cè)面反映出了我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們對于生活質(zhì)量的要求不斷地提高，對于不銹鋼的要求也不斷提高。目前我國在不銹鋼方面仍然存在著一些不足，我們要做的是不斷地改善不銹鋼的品質(zhì)滿足人們的要求。不斷地培養(yǎng)起一批這方面的專業(yè)人才，提高他們的素質(zhì)，為我國的不銹鋼產(chǎn)業(yè)做出貢獻。而且，不可忽視的是我國的發(fā)展水平與發(fā)達國家仍然存在著一定的差距，我們應(yīng)該努力縮小這種差距，達到國際先進水平。 [科]

【參考文獻】

[1]林企曾，李成.迅速發(fā)展的中國不銹鋼工業(yè)[J].鋼鐵，2006，41（12）：1.

[2]張其樞，堵耀庭.不銹鋼焊接[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.

[3]李大生，陳文，田新紅.不銹鋼板的CO2激光切割工藝研究[J].機械工程師，2011（4）.