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鐵素體不銹鋼用于汽車排氣系統(tǒng)時的焊接工藝

來源:頂亮金屬 | 發(fā)布日期:2022-11-15 | 瀏覽:0

現(xiàn)在有關汽車尾氣的排放管理規(guī)定非常嚴格,一方面汽車發(fā)動機的排氣溫度不斷上升,另一方面汽車零部件需輕量化,所以對汽車部件用材的性能要求很高,因此根據(jù)最優(yōu)選擇標準,相應用材以鐵素體不銹鋼為主。

鐵素體不銹鋼排氣管

鐵素體不銹鋼排氣管

盡管普通鐵素體不銹鋼也具備優(yōu)秀的抗應力腐蝕能力與抗高溫氧化能力,但塑性與韌性相比較差,晶間腐蝕敏感度高,在對該材料進行焊接時容易形成裂紋,成型性與焊接性也不是很好,導致鐵素體不銹鋼的應用遭到較大限制。另外超純鐵素體不銹鋼經(jīng)過大幅度減小碳、氮和調(diào)整鉬、鈦與鈮等元素的含量,讓不銹鋼的焊接、加工、耐腐蝕和耐高溫等各種性能明顯改善,現(xiàn)在主要是用來制造成汽車排氣系統(tǒng)。

排氣系統(tǒng)所用的不銹鋼管是由不銹鋼帶卷成管狀,再經(jīng)焊接的方式制造的,其中焊縫的質量好壞很大程度影響不銹鋼零件的成型性與耐腐蝕性。相比于普通鐵素體不銹鋼,超純鐵素體不銹鋼的焊接更有特殊性,所以就有必要了解超純鐵素體不銹鋼的焊接技術及工藝。

超純鐵素體不銹鋼對晶間腐蝕的敏感性低于普通鐵素體不銹鋼,晶間腐蝕的傾向大小和其中碳氮含量相關。隨著碳與氮含量不斷減小,以及適當增加固碳元素含量,抗晶間腐蝕的能力也會增強。另外,如果焊接過程中保護效果不好或焊接工藝不合適導致焊縫碳、氮、氧等雜質含量增加,同樣會形成晶間腐蝕。所以對超純鐵素體不銹鋼來說,在焊接時要提高保護性能,避免焊縫的污染很關鍵,另外還需要控制焊接材料中的碳與氮含量低于其在母材中的含量。

超純鐵素體不銹鋼在焊接時的問題主要是焊接接頭會出現(xiàn)脆化。因為鉻含量高而碳含量較低,所以不管是高溫或是低溫下都是單一的鐵素體組織,在加熱時會存在較強的晶粒長大傾向。此類不銹鋼一般在退火狀態(tài)下焊接,組織是固溶微量碳與氮的鐵素體和少量均勻分布的碳和氮的化合物。每當焊接溫度高于950℃且停留時間過長時,便會導致熱影響區(qū)晶粒急劇長大和碳、氮化合物沿晶界聚集,從而降低焊接接頭的塑性和韌性,此類粗大的組織不可通過熱處理進行細化。所以使用較小的線能量,降低在高溫區(qū)的停留時間是選擇焊接方法和焊接參數(shù)的基本原則。

使用超純鐵素體不銹鋼生產(chǎn)的汽車排氣管,要選擇能量集中且熱輸入低的焊接工藝與參數(shù),另外還要提高焊接區(qū)的保護效果。用的較多的焊接工藝有TIG焊、激光焊、高頻焊與等離子弧焊這幾種。

【本文標簽】 鐵素體不銹鋼

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