馬氏體鋼(MS—Martensitic steel)的顯微組織幾乎全部為馬氏體組織。其具有較高的抗拉強度,其最高強度可達1600MPa。馬氏體鋼淬硬傾向很大,在空冷的條件下能產生高硬度的馬氏體組織,在所有的不銹鋼和高合金耐熱鋼中其焊接性最差。為解決馬氏體鋼可焊性差的問題,推薦如下馬氏體鋼常用焊接工藝供大家參考。

(一) 焊前預熱
預熱并保持層間溫度是防止冷裂紋的一項重要工藝措施。預熱溫度的選擇首先要考慮鋼中的含碳量,其次考慮接頭的拘束度、填充金屬的成分和焊接方法等。
如果接頭的拘束度大,應相應提高預熱溫度和層間溫度。層間溫度應不低于預熱溫度。用奧氏體鋼焊接材料焊接時,視焊件厚度可不預熱或低溫預熱,表1是按含碳量分級推薦的預熱溫度、熱輸入等。

(二) 焊后冷卻
焊件焊后不能從焊接溫度直接升溫進行回火處理,因為焊接過程中奧氏體可能未完全轉變,如焊后立即升溫回火,會出現碳化物沿奧氏體晶界沉淀和奧氏體向珠光體轉變,產生晶粒粗大的組織嚴重降低韌性。因此回火前應使焊件冷卻,讓焊縫和熱影響區的奧氏體基本分解完了。對于剛性小的焊件可以冷至室溫再回火,對于大厚度的焊件需采用較復雜的工藝,焊后冷至100-150℃保溫0.5-1h,然后加熱至回火溫度。
(三) 焊后熱處理
焊后熱處理是防止冷裂紋的另一項重要工藝措施。在選用與母材成分接近的焊接材料時,一般都需要進行焊后回火熱處理。當選用奧氏體鋼焊接材料焊接時,一般不需要焊后熱處理。為了保證焊后奧氏體能完全轉變為馬氏體,不允許焊后立即進行回火處理,須使接頭冷卻到Ms點以下某個溫度并保持一定時間后,再進行高溫回火處理。因為如果焊后立即回火,就會使奧氏體向珠光體轉變和碳化物沿奧氏體晶界沉淀,這種組織是很脆的。
但是,為了防止冷裂,也不允許接頭冷卻到室溫以后再進行高溫回火處理,通常是冷卻到100~150℃時進行回火處理。
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