2.4 奥氏体不锈钢的焊条电弧焊（1）（课件）-高一-《焊接方法与工艺》同步精品课堂（机工版·第2版）

《焊接方法与工艺》（第2版）机械工业出版社 同步精品课程——中职专业课 模块二 焊条电弧焊及工艺 2.4奥氏体不锈钢的焊条电弧焊（1） 知识目标 1.了解奥氏体不锈钢的焊接性 2.掌握焊条、电流的选择标准及其他操作措施。 能力目标 1.会预防奥氏体不锈钢焊接常见缺陷 2.会根据奥氏体不锈钢的焊接性进行焊条、电流的选择 情感目标 通过学习，培养学生善于发现问题、解决问题的能力，培养学生的工匠精神、职业素养、安全意识，为实践奠定基础。 三维目标 教学重难点 重点：奥氏体不锈钢的焊接性、焊条及电流选择参数 难点：奥氏体不锈钢的焊接性 1.焊接参数的选择原则有哪些？ 2.怎样编制焊条型号与牌号？ 3.焊条在管理时需要注意什么？ 4.什么是金属的焊接性？影响因素有哪些？ 5.金属焊接性的评定方法有哪些？ 旧知回顾 图为生产中常见的奥氏体不锈钢管道的焊接示意图，材料为06Cr19Ni10奥氏体不锈钢，规格为Φ60×5，根据有关标准和技术要求，采用焊条电弧焊进行焊接，请制定正确的焊接工艺，并填写焊接工艺卡。 任务情景导入 01 工艺分析包括材料的焊接性分析、焊条的选用、焊接电流等焊接参数及焊接操作措施(焊前准备、操作技术等）选择等内容。 任务情景导入 01 任务情景导入 01 大家是否认识下图所示的缺陷，是否属于同意现象？常见于哪种材料的焊接？为什么会产生这些缺陷？如何规避？ 新知学习——工艺分析 02 一、材料的焊接性分析 奥氏体不锈钢 焊接性良好。但若焊接材料选用不当或焊接工艺不正确时，会产生晶间腐蚀、热裂纹和应力腐蚀开裂等缺陷。 新知学习——工艺分析 02 一、材料的焊接性分析 晶间腐蚀 产生在晶粒之间的一种腐蚀称晶间腐蚀。会导致晶粒间的结合力丧失，强度几乎完全消失，当受到应力作用时，即会沿晶界断裂，所以是不锈钢最危险的一种破坏形式 。 1.晶间腐蚀 （1）晶间腐蚀产生的原因 晶间腐蚀的原因是由于晶粒边界形成贫铬区（含铬量小于10.5%）造成的。 当温度在450°C～850°C时，碳在奥氏体中的扩散速度大于铬在奥氏体中扩散速度。 新知学习——工艺分析 02 一、材料的焊接性分析 1.晶间腐蚀 （1）晶间腐蚀产生的原因 当奥氏体中碳的质量分数超过它在室温的溶解度（0.02%～0.03%）后，就不断地向奥氏体晶粒边界扩散，并和铬化合形成碳化铬（Cr23C6）。但是铬的原子半径较大，扩散速度较小，来不及向边界扩散，从而造成奥氏体边界贫铬，在腐蚀介质作用下，就会产生晶间腐蚀。 思考：加热温度小于450°C或大于850°C时是否会产生晶间腐蚀？ 新知学习——工艺分析 02 一、材料的焊接性分析 加热温度小于450°C或大于850°C时都不会产生晶间腐蚀。因为温度低于450°C时，原子扩散速度慢；温度高于850℃时，晶粒内铬的扩散速度快，晶界都不合形成贫铬区。450℃～850℃称为晶间腐蚀的危险温度区或称敏化温度区。 奥氏体不锈钢不仅在焊缝和热影响区造成晶间腐蚀，有时在焊缝和母材金属的熔合线附近，也会发生如刀刃状的晶间腐蚀，称为刀状腐蚀。刀状腐蚀只发生在含有铌、钛等稳定剂的奥氏体钢的焊接接头中。 1.晶间腐蚀 新知学习——工艺分析 02 一、材料的焊接性分析 1.晶间腐蚀 虽然奥氏体不锈钢长期加热而导致晶间腐蚀的敏化温度区为450 ~850℃。但由于奥氏体不锈钢焊接接头处在焊接的快速连续加热过程中，铬碳化物的形成、析出必然会出现较大的过热，所以焊接接头的实际敏化区温度为600 ~1000℃。 新知学习——工艺分析 02 一、材料的焊接性分析 答： 控制含碳量、添加稳定剂、固溶处理或均匀化处理 采用双相组织、快速冷却 请大家思考：如何预防晶体腐蚀现象发生？ 1.晶间腐蚀 新知学习——工艺分析 02 一、材料的焊接性分析 （2）防止晶间腐蚀的措施 控制含碳量：尽量采用超低碳（C≤0.03%）不锈钢。 添加稳定剂：钢材和焊接材料中加入钛、铌等与碳亲和力比铬强的元素。 固溶处理或均匀化处理：焊后把焊接接头加热到1050°C～1100°C，迅速冷却，形成稳定的单相奥氏体组织。进行850°C～900°C保温2h的均匀化处理。 1.晶间腐蚀 0 1 0 2 0 3 新知学习——工艺分析 02 一、材料的焊接性分析 （2）防止晶间腐蚀的措施 采用双相组织：焊缝形成奥氏体加铁素体的双相组织。一般控制焊缝金属中铁素体含量为5%～10%。 快速冷却:设法增加焊接接头的冷却速度，工艺上采用小电流、大焊速、短弧、多道焊等措施。 此外，还必须注意焊接顺序，与腐蚀介质接触的焊缝应最后焊接，尽量不使它受重复的焊接热循环作用。 1.晶间腐蚀 0 4 0 5 新知学习——工艺分析 02 一、材料的焊接性分析