奥氏体不锈钢焊接变形问题？

朱陟

奥氏体不锈钢为什么局部焊后变形比碳钢或低合金钢大？
尺寸：10"/3"/6"
F304、F316都会产生同样的问题，局部变形有0.05~0.1左右，产品精度要求太高，只能报废。
现在主要问题是为什么变形量大；其他部位尺寸都到位了，不能热处理了。
我想是不是从奥氏体本身材料特性上考虑，但为什么会如此大的变形，原因何在，搞不清楚？


就是这个平面

admin

一位群友的解释：
如果是冷焊，焊接面积大会产生热量不均衡，生产应力造成变形。
解决：1，一部分一部分地焊。2，预热后再焊。

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焊接残余应力是构件未受荷载时的应力，因而是自相平衡的内应力体系，即在任何截面上残余应力均有拉又有压，内力和内力矩平衡．在熔合线附近产生并残留较大拉应力，而在焊接线以外的部分产生并残留与之相平衡的压应力．拉应力在多数情况下将达到材料的屈服点，导致焊接变形．压应力的最高值往往低于拉应力，同时在垂直于焊接线的方向上产生沿板厚方向变化的残余应力．该残余应力值在无拘束的场合比较小，但当垂直于焊接线方向上的收缩被拘束时，该值则增大，如果拘束很大就会在整个截面产生残余拉应力。
奥氏体不锈钢的收缩率比普通碳钢大得多，变形也就大。普通碳钢铸态自由收缩是2%，而奥氏体不锈钢是2.8-3.0%。

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具体的原因可以从两方面来解释：
1.奥氏体的膨胀系数，热膨胀系数比碳钢大50%~60%，薄板焊接时易产生变形；厚板焊接时焊后残余应力较大。
2.导热系数小，导热系数约为碳钢的一半，使得焊接热量不易散失。所以不锈钢的焊条一般比碳钢短的原因。而且在使用相同的电流，不锈钢焊条焊到最后会发红。
针对你的情况建议采用小电流，不摆动，快速焊。
焊接方法和焊接顺序上考虑，可以采用GTAW,可以采用分中对称焊法。
在掌握了焊接变形的情况下可以采用预留收缩余量法。

朱陟

解释非常好，非常感谢！