cr19 ni 10和304不锈钢的区别，X5CrNi18-10奥氏体不锈钢焊接工艺

钢号EN10088-2X5CrNi18-10奥氏体不锈钢是欧洲标准《通用耐腐蚀钢板/钢板及带钢技术交付条件》中的钢号，相当于中国S30408钢号，具有良好的耐腐蚀性.冷加工性能.焊接工艺性能，耐久性高，耐腐蚀性好，组织稳定性好，冷变形能力高，在国际上应用广泛，包括编号X-至少一种合金元素的平均含量≥5%，CrNi18-10表示CrNi18%和10%的含量。X5CrNi18-10主要用于各种腐蚀碳钢和低合金钢的容器、纯度好的容器和食品加工储存容器，主要用于压力容器制造行业。

奥氏体不锈钢的焊接特点

晶间腐蚀是一种局部腐蚀，表现为颗粒边界附近的选择性腐蚀。首先从金属表面开始，然后沿着金属颗粒之间的边界扩展到金属内部的缓慢腐蚀过程。降低颗粒之间的结合能力，然后沿着晶体边界分离，大大降低金属的机械强度，钢变脆不能承受冲击，颗粒之间的腐蚀现象，当拉应力沿边界断裂时，是奥氏体不锈钢最危险的损伤形式，其损伤区域分别作用于焊接接头热影响区、焊接区和过热区“刀蚀”。晶间腐蚀多于晶界层“贫铬”现象有关系。

必要的条件是奥氏体不锈钢具有耐腐蚀性Cr质量分数必须大于12%，在室温下碳在奥氏体中的溶解度很小，大约0.02~0.03%，一般奥氏体不锈钢中的碳含量大于这个值，奥氏体钢处于450~650℃当金属颗粒内部过饱和固溶碳原子逐渐扩散到边界时，并与Cr结合在晶间形成碳化铬，晶界沉淀沉淀，导致晶界附近含有碳化铬Cr由于铬原子的扩散速率远低于碳，因此金额大大降低，因此没有时间补充消耗的铬。当晶粒边界时Cr含量低于极限值Wcr12%时，形成所谓的“贫铬区”这个过程叫做“敏化现象”；在腐蚀介质的作用下，贫铬区将不再耐大气腐蚀，导致不锈钢晶间腐蚀。

然而，奥氏体不锈钢在任何时候都不会产生晶间腐蚀，这与钢的加热温度和加热时间有关。~850℃再加热称为稳定处理，因为加热过程促进Cr原子扩散均匀，贫铬层消失；加热温度持续上升，温度超过850℃在这个过程中，晶粒中的铬扩散能力大大提高，因此晶格中有足够的铬扩散到晶体边界，并与碳原子结合形成面心结构组织。两者都不会在产品边界形成贫铬区域，晶间腐蚀条件也不会形成腐蚀停止。因此，450~850℃为了产生晶间腐蚀的危险温度，晶间腐蚀“危险温度区”或称“敏化温度区”就是上面描述的区间范围，包括650℃交变温度点，两种情况相互叠加是最危险的。

焊接时，焊接温度现场区域.450~850℃焊缝两侧的热影响区域是一个危险的温度区域，很容易发生晶间腐蚀，这也是焊接接头热影响区域严重腐蚀的主要原因。如果在危险温度停留时间过程中，焊接速度过慢，热影响区域变宽，容易出现更敏感的范围。相反，如果焊接接头短暂停留在危险温度区域，敏化区域越少，接头对晶间腐蚀的抵抗力可以大大提高。因此，奥氏体不锈钢在焊接过程中的快速冷却是提高接头耐腐蚀性的有效措施。工艺措施是快速小电流多通道焊接，焊接后或焊接过程中给焊缝浇水冷却。由于奥氏体不锈钢在冷却过程中不会产生马氏体相变和淬火组织，因此快速冷却不会产生硬化的马氏体组织，使焊缝变脆。

产生热裂纹的原因

热裂纹是指在高温下结晶时产生的，而且都是沿晶体开裂，所以也叫结晶裂纹。当焊缝金属结晶完成时，焊缝金属凝固过程后期产生的脆性温度范围非常低，因为晶粒薄的液相层，液体金属的塑性很低。当冷却不均匀时，会产生相对较大的温差应力。当凝固收缩过程中产生的拉伸变形超过临界值时，沿晶液和晶相层在晶间边界开裂。奥氏体不锈钢导热性差，线膨胀系数大，是低碳钢的2倍左右，电阻率是低碳钢的4倍；焊接局部加热.冷却使焊缝在结晶过程中产生较大的拉伸应力，导致裂纹超过临界值；

此外，在奥氏体不锈钢中Ni与P,S等杂质容易在熔池中形成低熔共晶，容易导致杂质的偏析，因此容易导致杂质的偏析Ni数量越高，不锈钢中的热裂纹倾向越大，如25-20奥氏体不锈钢；此外，奥氏体不锈钢的液相线与固相线之间的距离较大，结晶时间较长，奥氏体结晶的枝状晶体方向性较强。固化时，柱状晶体较厚，杂质偏析严重。以上都是焊缝热裂纹.造成层间裂纹和弧坑裂纹(火口裂纹)的原因。

防止热裂纹的方法：采用优质方法.杂质含量少或含有Ti和Nb不锈钢添加剂，焊接材料，因为Ti和Nb与C的结合力比Cr更强，冷却过程首先结晶，从而破坏柱状晶体的生长，使焊接金属能够获得良好的双相体组织，即奥氏体 铁素体。实践证明，根据舍弗勒组织图分析，焊缝组织中的铁素体含量为2%~3%时，足以防止焊缝热裂纹；限制焊缝中的杂质含量也是一种方法，即控制焊接材料中的碳含量.硫.磷等含量进入人焊缝，可以减少Ni当元素与它们结合时，会产生偏析。适当添加锰可以提高氮气的溶解度，也可以大大降低热裂纹的产生。短弧焊、低能快速多通道焊、窄焊等合理的工艺措施。

板材X5CrNi18-10焊接性

x5CrNi18-10是一种通用不锈钢，具有优异的耐腐蚀性、耐热性、耐点蚀性、低温强度和机械性能，广泛应用于压力容器行业。总的来说，X5CrNi18-10奥氏体不锈钢具有良好的可焊性，但由于其导热系数低，.高电阻率.由于线膨胀系数高，焊接时容易产生拉应力。此外，奥氏体焊缝产生方向性强的柱状晶体，促进有害杂质的偏析。因此，焊接时对热裂纹敏感，容易产生弧形裂纹.液化裂纹﹔在450一850℃在焊缝中停留很长时间.过热区，热影响区产生晶间腐蚀；650~850℃停留时间过长，有可能沉淀出脆硬的金属间化合物，降低塑性韧性。

工艺的制定.试验结果分析

模拟压力容器DN500X5H=对于800个空气储罐，纵环接头采用氩弧焊底部正连接法，焊条电弧焊盖表面反向连接法。焊接时，焊工蹲在工作台上，在平焊位置进行焊接。环采用滚轮框架翻转，以保持平焊位置。

a.焊接方法:GTAW SMAW

b.焊接电源:ZX7-40OB(时代);

c.坡口制备:V型坡口32土5°;钝边0.5-1.0mm;坡口两侧内.外壁各8mm用钢丝刷打磨金属光泽.去除氧化皮和除锈，如果有油污，用丙酮或酒精清洗，露出光泽。

e.焊接材料的选择:根据板材的化学成分和厚度(6)mm)选择成本因素ISO3581-AE19-9-2-R-34,p3.2mm国际标准焊条和焊丝的选择ISO14343-AW19-9-L-3.国产也可以选择A132焊条，但是焊条的工艺性能很差.外观成型难以控制。进口瑞典焊条也可以选择：E308-17.英国焊丝：ER308H,但是成本很高。主要化学成分的管材和焊料含量：见表1。

d.焊接工艺要点：

d.1由于奥氏体不锈钢的电阻率较高，焊接时会产生较大的电阻热，因此焊接电流需要比碳钢小10%~20%，即输入热量减少。进口焊接，如果焊道宽度过大需要摆动焊接，年条到国家14对直径的3倍以上。

d.3焊工运条应熟练.手要稳，不要在母材上引弧，防止电缆线.地线与工件发生弧形，如工件烧损，应进行打磨、检查或补焊。

d.点焊：氩弧焊点固3点每焊点10点mm以上.间隔10Omm左右，点焊前表面充氩保护1分钟以上，充氩流量4~6L/min。然后根据以下工艺参数进行焊接。电弧快速焊接.微摆动焊，收弧时要补弧坑，换焊条时要填弧坑。

消除应力或使用高温的时间(850-900)℃)固溶处理。100%射线检测合格后进行目视检查，技术等级为AB校,范果为NB/T47013.2-2015Ⅱ等级合格。试验表明上述工艺合格，满足企业生产需要，焊接工艺合格。