摘 要：316L不銹鋼有較強(qiáng)的耐高蝕性（氧化性酸、有機(jī)酸、氣蝕），近年來(lái)在化工、石油行業(yè)中廣泛應(yīng)用，可是在焊接316L不銹鋼時(shí)，往往產(chǎn)生晶間腐蝕以及相應(yīng)的熱裂紋，所以應(yīng)該制定合理的焊接工藝以保證焊接質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：316L；焊接性；焊接技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.04.044

為保證316L不銹鋼在焊接過(guò)程中得到較好的焊縫接頭避免產(chǎn)生晶間腐蝕和熱裂紋。筆者結(jié)合近年來(lái)對(duì)316L不銹鋼的焊接進(jìn)行扼要的闡述。

1 316L不銹鋼成分及性能

（1）在316不銹鋼的基礎(chǔ)上添加Mo（2～3%），得到優(yōu)秀的耐蝕性和高溫蠕變強(qiáng)度。

316L特點(diǎn)：

1）經(jīng)過(guò)冷軋之后的產(chǎn)品在外光方面具有光澤性；

2）在其中加入一定量的鉬，其可以加強(qiáng)耐腐蝕性，特別在耐點(diǎn)蝕方面性能優(yōu)良；

3）耐高溫性好；

4）具有良好的加工硬化性；

5）當(dāng)處于固溶狀態(tài)時(shí)沒(méi)有磁性；

6）和304不銹鋼相比較，其價(jià)格比較高。316L材料適于海水用設(shè)備、草酸、化學(xué)、食品工業(yè)、造紙、染料、肥料生產(chǎn)設(shè)備、沿海設(shè)施等。

（2）316L不銹鋼的力學(xué)性能。屈服強(qiáng)度一般大于等于480N/mm2；抗拉強(qiáng)度延伸比例大于等于40%；硬度HB、HRB、HV分別小于等于187、90、200；密度取7.87；比熱c；電阻率0.71；熔點(diǎn)。

316L對(duì)應(yīng)的國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)是00Cr17Ni14Mo2，在不僅和316鋼具有等同的特性之外，而且抗晶界腐蝕性能高于316。在其中添加了Mo元素后如下幾個(gè)方面可以有效的提高性能，比如：晶間腐蝕、抗氧化性、在焊接的過(guò)程中可以有效的降低熱裂傾向性的概率以及耐氯化物腐蝕。

2 316L不銹鋼的焊接

通過(guò)對(duì)316L奧氏體不銹鋼焊接性進(jìn)行探究，規(guī)劃了有效的焊接工藝，其中包括如下幾個(gè)方面：焊條以及焊絲的選擇、相應(yīng)的焊接工藝參數(shù)、在焊后進(jìn)行的處理等，這樣可以有效的提升焊接質(zhì)量。

2.1 316L不銹鋼焊接性的分析

（1）316L焊接裂紋。一般情況下，316L奧氏體不銹鋼在導(dǎo)熱方面的參數(shù)僅僅為低碳鋼的一半，可是相應(yīng)的線膨脹系數(shù)卻比較大，由此可以看出在焊接頭位置具有較大的焊接應(yīng)力。

316L奧氏體不銹鋼在液、固之間的分界較大，再結(jié)晶需要較長(zhǎng)的時(shí)間，，由于奧氏體結(jié)晶的枝晶方向性強(qiáng)，因此存在嚴(yán)重的雜質(zhì)偏析現(xiàn)象。

（2）316L奧氏體不銹鋼焊接工藝。在焊接316L奧氏體不銹鋼一般使用如下幾種方法：焊條電弧焊、采用氬弧焊、氣焊、埋弧自動(dòng)焊等等。316L奧氏體不銹鋼為了使得焊接接頭能夠滿足性能需要，一般需要依據(jù)等“成分”原則選取相應(yīng)的焊材。與此同時(shí)，為了能夠提升焊接頭的抗焊接熱裂紋以及相應(yīng)的晶間腐蝕能力，往往選用的焊絲為H00Cr19Ni2Mo2。第一，這種焊材含碳量比較低，一般在0.03%左右。由于C是導(dǎo)致鋼材出現(xiàn)晶間腐蝕的主要元素，當(dāng)含碳量在0.03%以下時(shí)，析出的碳比較少，而高于這個(gè)范圍時(shí)，碳析出的數(shù)量將大大增加。與此同時(shí)，碳在導(dǎo)致出現(xiàn)焊接熱裂紋方面比較突出。由此看來(lái)應(yīng)該在此類中選用含碳量比較高的焊材。第二，由于焊條含有Nb元素，其可和碳進(jìn)行反應(yīng)形成穩(wěn)定的碳化物，這樣可以有效的避免出現(xiàn)奧氏體晶界貧鉻的現(xiàn)象，從而可以提升抗晶間腐蝕能力。第三，該類焊條鉻含量一般在8.5%左右，鉻元素可以在焊縫中形成相應(yīng)的鐵素體，主要是由于鉻元素在奧氏體中的擴(kuò)散速度低于鐵素體，由此可以看出，鉻元素在鐵素體中擴(kuò)散時(shí)可以有效的減少奧氏體晶界的貧鉻現(xiàn)象，從而可以有效的防止出現(xiàn)晶間腐蝕。與此同時(shí)，在焊縫中產(chǎn)生的鐵素體以及相應(yīng)的奧氏體能夠有效的防止出現(xiàn)焊接熱裂紋。假如在焊縫中出現(xiàn)5%左右的鐵素體，那么可以有效的防止奧氏體的晶粒的擴(kuò)展，這樣將細(xì)化晶粒，從而可以均勻分散焊縫雜質(zhì)。第四，此類焊條屬于堿性低氫型藥皮，其具有較高的抗熱裂性，能夠有效防止出現(xiàn)焊接熱裂紋。

（3）焊接工藝過(guò)程。1）焊前準(zhǔn)備。在進(jìn)行焊接的過(guò)程中，為了有效的避免碳和雜質(zhì)進(jìn)入焊縫，一般需要使用丙酮在焊縫兩側(cè)20mm到30mm范圍內(nèi)擦凈。與此同時(shí)，應(yīng)該使用不銹鋼絲刷刷掉上面的氧化層，并使用丙酮擦凈。

2）焊接工藝。一般焊接工藝需要注意如下幾個(gè)方面：第一，由于奧氏體最顯著的特點(diǎn)是對(duì)過(guò)熱非常敏感，因此需要使用小電流以及快速焊接的方法進(jìn)行焊接，其相應(yīng)得焊接電流一般平均低于低碳鋼的20%，這樣可以有效的防止出現(xiàn)晶間腐蝕以及相應(yīng)的焊接變形等。第二，為了能夠保證電弧燃燒穩(wěn)定，氬弧焊主要使用直流正接，而手工電弧焊使用直流反接法。第三，在使用氬弧焊進(jìn)行打底時(shí)，相應(yīng)的焊縫厚度應(yīng)該盡量低，這樣可以和根部形成良好的熔合，在進(jìn)行收弧時(shí)，還應(yīng)該形成緩坡，比如：手弧焊需要使用短弧焊，在收弧應(yīng)該慢慢進(jìn)行，這樣可以填滿弧坑，從而可以防止出現(xiàn)弧坑裂紋。第四，焊后應(yīng)該進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。

3）焊后處理。進(jìn)行表面處理時(shí)，在不銹鋼焊件的表面出現(xiàn)如下缺陷，比如：刻痕、凹痕、粗糙點(diǎn)等，這樣會(huì)加速焊件的腐蝕速度。一般可以把不銹鋼的表面進(jìn)行拋光處理，這樣可以有效的提升抗腐蝕性。

3 結(jié)束語(yǔ)

從上述分析我們可以知道，316L不銹鋼由于它特殊的成份性能有著非常廣泛的用途，就需要我們對(duì)其特性進(jìn)行充分地了解，進(jìn)而能夠最大的發(fā)現(xiàn)它的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用到更為廣闊的領(lǐng)域。

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作者簡(jiǎn)介：馮光彬（1983-），男，福建永安人，大專，工程師，科長(zhǎng)，研究方向：焊接。endprint