本發(fā)明涉及壓水堆控制棒驅(qū)動機構(gòu)的鉤爪、連桿零件的氧乙炔堆焊技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及奧氏體不銹鋼及其應(yīng)用及堆焊工藝。
背景技術(shù):
鉤爪、連桿零件作為壓水堆控制棒驅(qū)動機構(gòu)主要動作的執(zhí)行零件,質(zhì)量保證等級為q1級,零件的質(zhì)量直接決定了控制棒驅(qū)動機構(gòu)整體的質(zhì)量。
鉤爪、連桿的母材采用奧氏體不銹鋼,在小孔和齒面位置采用氧乙炔的方式堆焊一層鈷基合金耐磨層。不同材料的搭配能有效的保證零件配合面的硬度、耐磨性、耐腐蝕和高溫穩(wěn)定性以及零件心部韌性,使鉤爪和連桿具有良好的綜合機械性能。
目前,鉤爪、連桿的母材通常是選用國際上的rcc-mm3306z6cnnb18-11奧氏體不銹鋼或是國內(nèi)為rcc-mm3306z2cn19-10控氮(00cr18ni10n)奧氏體不銹鋼,焊接填充材料為awsa5.21ercocr-a鈷基合金焊絲。
目前,國際、國內(nèi)不銹鋼木材采用氧乙炔堆焊鉤爪、連桿上的小孔時,堆焊后鉤爪、連桿產(chǎn)品均存在堆焊層與母材交界處發(fā)生晶間腐蝕傾向。產(chǎn)品一旦存在晶間腐蝕傾向,產(chǎn)品質(zhì)量受到嚴重的影響,進而影響到控制棒驅(qū)動機構(gòu)整體的質(zhì)量。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供奧氏體不銹鋼,解決現(xiàn)有奧氏體不銹鋼采用氧乙炔堆焊鉤爪、連桿上小孔時導致堆焊層與母材交界處發(fā)生晶間腐蝕傾向的問題。
此外,本發(fā)明還涉及堆焊工藝,該工藝采用氧乙炔火焰堆焊技術(shù)堆焊由上述奧氏體不銹鋼制備的鉤爪、連桿上的小孔,避免堆焊層與母材交界處發(fā)生晶間腐蝕傾向的問題。
此外,本發(fā)明還提供奧氏體不銹鋼的應(yīng)用。
本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
奧氏體不銹鋼,以重量百分比計,其中,c:≤0.1%,ni:16%-24%,cr:20%-28%,nb或ti:≤1.0%。
優(yōu)選地,c:≤0.03%,ni:18%-22%,cr:20%-24%,nb或ti:≤0.3%。
鉤爪和連桿的作用是通過鉤爪齒面與驅(qū)動桿環(huán)槽嚙合后帶動驅(qū)動桿上升和下降運動從而驅(qū)動反應(yīng)堆控制棒上下運動以達到調(diào)節(jié)反應(yīng)堆功率和緊急情況下停堆的目的。加上鉤爪和連桿的兩個
鉤爪工作壓力:17.23mpa(絕對壓力);工作溫度:343℃;等效靜載荷:1602n(重量+水阻力+機械阻力);工作介質(zhì):硼酸冷卻劑;硼酸濃度:反應(yīng)堆穩(wěn)定運行期間≤2000mg/kg,具有較強的腐蝕性。
現(xiàn)有的鉤爪、連桿母材和焊絲的化學成分如表1所示:
表1
在現(xiàn)有技術(shù)中,基本是以現(xiàn)有的奧氏體不銹鋼(z2cn19-10控氮或是z6cnnb18-11)作為母材,然后采用氧乙炔方式對母材(鉤爪或是連桿)上的小孔進行堆焊時,堆焊過程所采用的焊絲為stellite-6。
所述小孔具體是指鉤爪、連桿堆焊位置的小孔。
申請人在長期的試驗中發(fā)現(xiàn):以現(xiàn)有的奧氏體不銹鋼(z2cn19-10控氮或是z6cnnb18-11)作為母材,焊絲采用stellite-6,然后采用氧乙炔方式對母材上的小孔進行堆焊時,均存在堆焊層與母材交界處發(fā)生晶間腐蝕的問題,該問題尚未在本領(lǐng)域中提出,申請人首次提出該技術(shù)問題。
申請人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn):所述鉤爪、連桿小孔區(qū)別于常規(guī)平面或外圓焊接,小孔為約束性環(huán)境,空間狹小(小孔的尺寸稍大于焊炬焊嘴)。因為受小孔尺寸限制,氣焊火焰受四周孔壁的限制不能擴散,焊接火焰大部分(80%-90%)作用于零件小孔內(nèi),熱傳遞和滲碳效率較高,焊接質(zhì)量控制困難,然后對堆焊后的鉤爪進行檢測,發(fā)現(xiàn)堆焊層與母材交界處發(fā)生晶間腐蝕的問題。
目前國內(nèi)在役的壓水堆核電機組中,鉤爪、連桿零件均為從歐洲進口的產(chǎn)品,該種鉤爪和連桿經(jīng)過腐蝕后的形貌如圖1至圖4所示:兩種材料結(jié)合靠近奧氏體不銹鋼一側(cè)的區(qū)域會產(chǎn)生較為嚴重的晶間腐蝕裂紋,并且熔合區(qū)存在大量的晶粒脫落,堆焊層與母材結(jié)合力變得較為薄弱。
考慮到鉤爪、連桿的使用工況:因硼酸冷卻劑具有一定的腐蝕性,加上鉤爪、連桿零件的工作狀態(tài)(工作受交變沖擊載荷,根據(jù)鉤爪的結(jié)構(gòu)熔合線位置較大受剪切應(yīng)力),一旦發(fā)生晶間腐蝕,腐蝕位置將會在交變應(yīng)力作用下迅速擴展,晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕同時發(fā)生,鉤爪的熔合線位置快速產(chǎn)生缺陷甚至脫落,零件直接失效,如果鉤爪齒部分脫落則后果難以估計。
基于上述問題,申請人對鉤爪零件的焊接方法和焊接過程以及出現(xiàn)的情況進行了進一步研究,在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上針對鉤爪焊接進行了總結(jié),發(fā)現(xiàn)零件出現(xiàn)問題主要是兩個方面:
1)材料的問題:由于是異種金屬的焊接,化成成分差異較大,熔合區(qū)位置產(chǎn)生稀釋層,化學成分不均勻,并且碳在熔合線位置發(fā)生遷移產(chǎn)生增碳層和脫碳層,增碳層的碳含量增加,在敏化溫度下晶界位置產(chǎn)生“貧鉻”現(xiàn)象,從而產(chǎn)生晶間腐蝕。發(fā)生晶間腐蝕傾向的主要元素如表2所示:
表2
2)焊接方法的問題:因鉤爪產(chǎn)品的堆焊采用氧乙炔火焰堆焊,火焰存在較大滲碳效應(yīng),直接在00cr18ni10n奧氏體不銹鋼表面用氧乙炔火焰進行加熱試驗,滲碳量大約0.4%左右。由此推測,氧乙炔鈷基堆焊溶合線靠奧氏體母材側(cè)滲碳層的滲碳量大于0.4%。在氧乙炔焊接過程中,基體溫度較高(在400-1100℃之間),焊接時間長(約1.5小時),導致焊接過程中碳化物在奧氏體晶界析出,試驗時發(fā)現(xiàn)在熔合線位置的滲碳層存在晶間腐蝕傾向。
通過對以上兩個問題的分析,因產(chǎn)品尺寸和適用環(huán)境的限制(只能適用于氧乙炔火焰堆焊),更換焊接方法并不可行,所以只能從材料的角度進行改善。
因此,申請人對現(xiàn)有的奧氏體不銹鋼材料進行改進,設(shè)計出一種新型奧氏體不銹鋼材料,采用該新型不銹鋼材料制備的鉤爪、連桿在采用氧乙炔焊接工藝進行小孔焊接時,能夠較好地避免堆焊層與母材交界處發(fā)生晶間腐蝕傾向的問題。
采用本發(fā)明所述奧氏體不銹鋼制成的母材,以stellite-6為焊絲,采用氧乙炔堆焊后的母材的形貌如圖5至圖8所示:無晶間腐蝕裂紋,母材和焊縫均無腐蝕傾向,焊縫結(jié)合力強,整體強度高。
本發(fā)明所述的奧氏體不銹鋼是針對鉤爪、連桿產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點、特殊的氧乙炔焊接方法和氧乙炔焊接工藝,研制了一種適用于氧乙炔火焰堆焊的新型耐腐蝕奧氏體不銹鋼。
本發(fā)明所述奧氏體不銹鋼材料的獲得是申請人通過對現(xiàn)有奧氏體不銹鋼成分進行大量研究,對其中影響晶間腐蝕的元素(c、cr、ni、nb或ti)的含量進行調(diào)整,其其它基本組成元素(si、mn、s、p、cu、fe)均控制在奧氏體不銹鋼的標準范圍內(nèi),在調(diào)整過程中,篩選出不僅力學性能滿足要求,而且無晶間腐蝕的配方。
本發(fā)明所述的新型奧氏體不銹鋼不僅在力學性能上與現(xiàn)有的z2cn19-10控氮、z6cnnb18-11相近,而且能有效的減少氧乙炔火焰堆焊時對基體的滲碳,并且提高cr含量有效避免熔合線位置的基體長時間處于在敏化溫度下晶界位置產(chǎn)生“貧鉻”現(xiàn)象,從而有效的避免的氧乙炔焊接的鉤爪零件發(fā)生的晶間腐蝕問題。
進一步地,以重量百分比計,其中,c:≤0.05%,ni:18%-24%,cr:20%-26%,nb或ti:≤0.5%。
進一步地,以重量百分比計,其中,c:≤0.03%,ni:20%-22%,cr:20%-24%,nb或ti:≤0.3%。
進一步地,cr與ni的比例為:1.0-1.40。
申請人通過大量實驗發(fā)現(xiàn):將奧氏體不銹鋼的組分控制在以下范圍內(nèi):以重量百分比計,其中,c:≤0.1%,ni:16%-24%,cr:20%-28%,nb或ti:≤1.0%。并且將cr與ni的比例設(shè)置為:1.0-1.40,奧氏體不銹鋼具有較好的抗晶間腐蝕傾向能力,能夠更有效的避免氧乙炔焊接的鉤爪零件發(fā)生的晶間腐蝕問題。
進一步地,cr與ni的比例為:1.04-1.20。
申請人通過大量實驗發(fā)現(xiàn):將奧氏體不銹鋼的組分控制在以下范圍內(nèi):以重量百分比計,其中,c:≤0.1%,ni:16%-24%,cr:20%-28%,nb或ti:≤1.0%。并且將cr與ni的比例設(shè)置為:1.04-1.20,奧氏體不銹鋼具有最好的抗晶間腐蝕傾向能力,能夠更有效的避免氧乙炔焊接的鉤爪零件發(fā)生的晶間腐蝕問題。
一種堆焊工藝,包括以下步驟:
1)、下料:將奧氏體不銹鋼制成零件的坯料;
2)、焊接:采用氧氣乙炔火焰在坯料的對應(yīng)面上堆焊得到堆焊層。
所述零件為鉤爪或連桿。
進一步地,氧氣乙炔火焰采用碳化焰。
進一步地,還包括零件預(yù)熱步驟,所述零件預(yù)熱步驟為對下料得到的坯料進行預(yù)熱,所述焊接步驟位于預(yù)熱步驟之后。
進一步地,還包括位于焊接步驟之后的后熱步驟,所述后熱步驟為將焊接步驟得到的零件進行緩冷。
一種奧氏體不銹鋼的應(yīng)用,將所述奧氏體不銹鋼制備成鉤爪、連桿零件。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下的優(yōu)點和有益效果:
本發(fā)明所述的奧氏體不銹鋼是針對鉤爪、連桿產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點、特殊的氧乙炔焊接方法和氧乙炔焊接工藝,研制了一種適用于氧乙炔火焰堆焊的新型耐腐蝕奧氏體不銹鋼,所述的新型奧氏體不銹鋼不僅在力學性能上與現(xiàn)有的z2cn19-10控氮、z6cnnb18-11基本一致,而且能有效的減少氧乙炔火焰堆焊時對基體的滲碳,從而有效的避免的氧乙炔焊接的鉤爪零件發(fā)生的晶間腐蝕問題。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解,構(gòu)成本申請的一部分,并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。在附圖中:
圖1是現(xiàn)有鉤爪齒面端面位置晶間腐蝕形貌圖;
圖2是現(xiàn)有鉤爪齒側(cè)面位置晶間腐蝕形貌圖;
圖3是現(xiàn)有鉤爪小孔位置晶間腐蝕形貌圖;
圖4是現(xiàn)有鉤爪小孔位置晶間腐蝕形貌圖;
圖5是本發(fā)明材料制造的鉤爪齒面端面位置晶間腐蝕形貌圖;
圖6是本發(fā)明材料制造的鉤爪齒側(cè)面位置晶間腐蝕形貌圖;
圖7是本發(fā)明材料制造的鉤爪小孔位置晶間腐蝕形貌圖;
圖8是本發(fā)明材料制造的鉤爪小孔位置晶間腐蝕形貌。
圖中,50μm表示間距。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白,下面結(jié)合實施例,對本發(fā)明作進一步的詳細說明,本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明,并不作為對本發(fā)明的限定。
實施例1:
奧氏體不銹鋼,以重量百分比計,其中,c:0.1%,ni:16%,cr:20%,nb:1.0%,其它基本組成元素(si、mn、s、p、cu、fe)均控制在奧氏體不銹鋼的標準范圍內(nèi),其中,cr與ni的比例為:1.25。
實施例2:
奧氏體不銹鋼,以重量百分比計,其中,c:0.06%,ni:24%,cr:28%,nb:0.8%,其它基本組成元素(si、mn、s、p、cu、fe)均控制在奧氏體不銹鋼的標準范圍內(nèi),其中,cr與ni的比例為:1.17。
實施例3:
奧氏體不銹鋼,以重量百分比計,其中,c:0.05%,ni:18%,cr:24%,ti:0.6%,其它基本組成元素(si、mn、s、p、cu、fe)均控制在奧氏體不銹鋼的標準范圍內(nèi),其中,cr與ni的比例為:1.33。
實施例4:
奧氏體不銹鋼,以重量百分比計,其中,c:0.03%,ni:20%,cr:21%,ti:0.5%,其它基本組成元素(si、mn、s、p、cu、fe)均控制在奧氏體不銹鋼的標準范圍內(nèi),其中,cr與ni的比例為:1.05。
實施例5:
奧氏體不銹鋼,以重量百分比計,其中,c:0.03%,ni:22%,cr:26%,ti:0.5%,其它基本組成元素(si、mn、s、p、cu、fe)均控制在奧氏體不銹鋼的標準范圍內(nèi),其中,cr與ni的比例為:1.18。
實施例6:
奧氏體不銹鋼,以重量百分比計,其中,c:0.035%,ni:18%,cr:26%,ti:0.5%,其它基本組成元素(si、mn、s、p、cu、fe)均控制在奧氏體不銹鋼的標準范圍內(nèi),其中,cr與ni的比例為:1.4。
實施例7:
奧氏體不銹鋼,以重量百分比計,其中,c:0.035%,ni:16%,cr:28%,ti:0.5%,其它基本組成元素(si、mn、s、p、cu、fe)均控制在奧氏體不銹鋼的標準范圍內(nèi),其中,cr與ni的比例為:1.75。
實施例8:
奧氏體不銹鋼,以重量百分比計,其中,c:0.025%,ni:16%,cr:26%,ti:0.5%,其它基本組成元素(si、mn、s、p、cu、fe)均控制在奧氏體不銹鋼的標準范圍內(nèi),其中,cr與ni的比例為:1.63。
實施例9:
奧氏體不銹鋼,以重量百分比計,其中,c:0.015%,ni:16%,cr:22%,ti:0.5%,其它基本組成元素(si、mn、s、p、cu、fe)均控制在奧氏體不銹鋼的標準范圍內(nèi),其中,cr與ni的比例為:1.38。
實施例10:
奧氏體不銹鋼,以重量百分比計,其中,c:0.015%,ni:24%,cr:22%,ti:0.5%,其它基本組成元素(si、mn、s、p、cu、fe)均控制在奧氏體不銹鋼的標準范圍內(nèi),其中,cr與ni的比例為:0.92。
實施例11:
奧氏體不銹鋼,以重量百分比計,其中,c:0.015%,ni:24%,cr:23%,ti:0.5%,其它基本組成元素(si、mn、s、p、cu、fe)均控制在奧氏體不銹鋼的標準范圍內(nèi),其中,cr與ni的比例為:0.96。
實施例12:
奧氏體不銹鋼,以重量百分比計,其中,c:0.1%,ni:23%,cr:22%,ti:0.5%,其它基本組成元素(si、mn、s、p、cu、fe)均控制在奧氏體不銹鋼的標準范圍內(nèi),其中,cr與ni的比例為:0.96。
實施例13:
奧氏體不銹鋼,以重量百分比計,其中,c:0.06%,ni:23%,cr:24%,ti:0.5%,其它基本組成元素(si、mn、s、p、cu、fe)均控制在奧氏體不銹鋼的標準范圍內(nèi),其中,cr與ni的比例為:1.04。
實施例14:
奧氏體不銹鋼,以重量百分比計,其中,c:0.06%,ni:22%,cr:24%,ti:0.5%,其它基本組成元素(si、mn、s、p、cu、fe)均控制在奧氏體不銹鋼的標準范圍內(nèi),其中,cr與ni的比例為:1.09。
實施例15:
奧氏體不銹鋼,以重量百分比計,其中,c:0.06%,ni:22%,cr:26%,ti:0.5%,其它基本組成元素(si、mn、s、p、cu、fe)均控制在奧氏體不銹鋼的標準范圍內(nèi),其中,cr與ni的比例為:1.18。
實施例16:
奧氏體不銹鋼,以重量百分比計,其中,c:0.06%,ni:18%,cr:27%,ti:0.5%,其它基本組成元素(si、mn、s、p、cu、fe)均控制在奧氏體不銹鋼的標準范圍內(nèi),其中,cr與ni的比例為:1.4。
實施例17:
奧氏體不銹鋼,由以下重量百分比組分組成:
c:0.03%,si:1.0%,mn:2.0%,s:0.01%,p:0.015%,ni:20%,cr:24%,cu:0.2%,nb:0.8%,余量為fe,其中,cr與ni的比例為:1.2。
實施例18:
奧氏體不銹鋼,由以下重量百分比組分組成:
c:0.03%,si:1.0%,mn:2.0%,s:0.01%,p:0.015%,ni:20%,cr:28%,cu:0.2%,nb:0.8%,余量為fe,其中,cr與ni的比例為:1.4。
實施例19:
奧氏體不銹鋼,由以下重量百分比組分組成:
c:0.03%,si:1.0%,mn:2.0%,s:0.01%,p:0.015%,ni:24%,cr:24%,cu:0.2%,nb:0.3%,余量為fe,其中,cr與ni的比例為:1.0。
實施例20:
奧氏體不銹鋼,由以下重量百分比組分組成:
c:0.03%,si:1.0%,mn:2.0%,s:0.01%,p:0.015%,ni:24%,cr:28%,cu:0.2%,nb:0.7%,余量為fe,其中,cr與ni的比例為:1.17。
實施例21:
奧氏體不銹鋼,由以下重量百分比組分組成:
c:0.05%,si:1.0%,mn:2.0%,s:0.01%,p:0.015%,ni:22%,cr:24%,cu:0.2%,ti:0.6%,余量為fe,其中,cr與ni的比例為:1.09。
實施例22:
奧氏體不銹鋼,由以下重量百分比組分組成:
c:0.05%,si:1.0%,mn:2.0%,s:0.01%,p:0.015%,ni:22%,cr:26%,cu:0.2%,ti:0.9%,余量為fe,其中,cr與ni的比例為:1.18。
實施例23:
奧氏體不銹鋼,由以下重量百分比組分組成:
c:0.05%,si:1.0%,mn:2.0%,s:0.01%,p:0.015%,ni:24%,cr:24%,cu:0.2%,ti:0.5%,余量為fe,其中,cr與ni的比例為:1.0。
實施例24:
奧氏體不銹鋼,由以下重量百分比組分組成:
c:0.03%,si:1.0%,mn:2.0%,s:0.01%,p:0.015%,ni:24%,cr:26%,cu:0.2%,ti:0.4%,余量為fe,其中,cr與ni的比例為:1.08。
實施例25:
奧氏體不銹鋼,由以下重量百分比組分組成:
c:0.02%,si:0.8%,mn:1.5%,s:0.01%,p:0.015%,ni:20%,cr:26%,cu:0.1%,ti:0.3%,余量為fe,其中,cr與ni的比例為:1.3。
實施例26:
奧氏體不銹鋼,由以下重量百分比組分組成:
c:0.02%,si:0.8%,mn:1.5%,s:0.01%,p:0.015%,ni:20%,cr:28%,cu:0.1%,ti:0.4%,余量為fe,其中,cr與ni的比例為:1.4。
實施例27:
奧氏體不銹鋼,由以下重量百分比組分組成:
c:0.02%,si:0.8%,mn:1.5%,s:0.01%,p:0.015%,ni:22%,cr:26%,cu:0.1%,ti:0.5%,余量為fe,其中,cr與ni的比例為:1.18。
實施例28:
奧氏體不銹鋼,由以下重量百分比組分組成:
c:0.02%,si:0.8%,mn:1.5%,s:0.01%,p:0.015%,ni:22%,cr:28%,cu:0.1%,ti:0.6%,余量為fe,其中,cr與ni的比例為:1.27。
實施例29:
奧氏體不銹鋼,由以下重量百分比組分組成:
c:0.02%,si:0.5%,mn:1.0%,s:0.01%,p:0.015%,ni:21%,cr:25%,cu:0.1%,nb:0.4%,余量為fe,其中,cr與ni的比例為:1.19。
實施例30:
奧氏體不銹鋼,由以下重量百分比組分組成:
c:0.02%,si:0.5%,mn:1.0%,s:0.01%,p:0.015%,ni:21%,cr:27%,cu:0.1%,nb:0.7%,余量為fe,其中,cr與ni的比例為:1.29。
實施例31:
奧氏體不銹鋼,由以下重量百分比組分組成:
c:0.02%,si:0.5%,mn:1.0%,s:0.01%,p:0.015%,ni:23%,cr:23%,cu:0.1%,nb:0.2%,余量為fe,其中,cr與ni的比例為:1.00。
實施例32:
奧氏體不銹鋼,由以下重量百分比組分組成:
c:0.02%,si:0.5%,mn:1.0%,s:0.01%,p:0.015%,ni:23%,cr:24%,cu:0.1%,nb:0.3%,余量為fe,其中,cr與ni的比例為:1.04。
實施例33:
奧氏體不銹鋼,由以下重量百分比組分組成:
c:0.03%,si:1.0%,mn:2.0%,s:0.01%,p:0.015%,ni:20%,cr:27%,cu:0.2%,nb:0.5%,余量為fe,其中,cr與ni的比例為:1.35。
實施例34:
奧氏體不銹鋼,由以下重量百分比組分組成:
c:0.03%,si:1.0%,mn:2.0%,s:0.01%,p:0.015%,ni:20%,cr:24%,cu:0.2%,nb:0.3%,余量為fe,其中,cr與ni的比例為:1.2。
實施例35:
奧氏體不銹鋼,由以下重量百分比組分組成:
c:0.01%,si:1.0%,mn:2.0%,s:0.01%,p:0.015%,ni:20%,cr:25%,cu:0.2%,nb:0.9%,余量為fe,其中,cr與ni的比例為:1.25。
實施例36:
奧氏體不銹鋼,由以下重量百分比組分組成:
c:0.02%,si:1.0%,mn:2.0%,s:0.01%,p:0.015%,ni:21%,cr:22%,cu:0.2%,nb:0.3%,余量為fe,其中,cr與ni的比例為:1.05。
實施例37:
奧氏體不銹鋼,由以下重量百分比組分組成:
c:0.03%,si:1.0%,mn:2.0%,s:0.01%,p:0.015%,ni:21%,cr:26%,cu:0.2%,nb:0.6%,余量為fe,其中,cr與ni的比例為:1.24。
實施例38:
奧氏體不銹鋼,由以下重量百分比組分組成:
c:0.03%,si:1.0%,mn:2.0%,s:0.01%,p:0.015%,ni:21%,cr:28%,cu:0.2%,nb:0.5%,余量為fe,其中,cr與ni的比例為:1.33。
實施例39:
奧氏體不銹鋼,由以下重量百分比組分組成:
c:0.03%,si:1.0%,mn:2.0%,s:0.01%,p:0.015%,ni:22%,cr:25%,cu:0.2%,nb:0.5%,余量為fe,其中,cr與ni的比例為:1.14。
實施例40:
奧氏體不銹鋼,由以下重量百分比組分組成:
c:0.03%,si:1.0%,mn:2.0%,s:0.01%,p:0.015%,ni:22%,cr:20%,cu:0.2%,nb:0.5%,余量為fe,其中,cr與ni的比例為:0.91。
實施例41:
奧氏體不銹鋼,由以下重量百分比組分組成:
c:0.03%,si:1.0%,mn:2.0%,s:0.01%,p:0.015%,ni:23%,cr:24%,cu:0.2%,nb:0.2%,余量為fe,其中,cr與ni的比例為:1.04。
實施例42:
奧氏體不銹鋼,由以下重量百分比組分組成:
c:0.03%,si:1.0%,mn:2.0%,s:0.01%,p:0.015%,ni:23%,cr:26%,cu:0.2%,nb:0.2%,余量為fe,其中,cr與ni的比例為:1.13。
實施例43:
奧氏體不銹鋼,由以下重量百分比組分組成:
c:0.03%,si:1.0%,mn:2.0%,s:0.01%,p:0.015%,ni:23%,cr:28%,cu:0.2%,nb:0.3%,余量為fe,其中,cr與ni的比例為:1.22。
實施例44:
奧氏體不銹鋼,由以下重量百分比組分組成:
c:0.03%,si:1.0%,mn:2.0%,s:0.01%,p:0.015%,ni:24%,cr:25%,cu:0.2%,nb:0.3%,余量為fe,其中,cr與ni的比例為:1.04。
實施例45:
奧氏體不銹鋼,由以下重量百分比組分組成:
c:0.03%,si:1.0%,mn:2.0%,s:0.01%,p:0.015%,ni:22%,cr:23%,cu:0.2%,nb:0.3%,余量為fe,其中,cr與ni的比例為:1.04。
對比例1:
本對比例基于實施例45,與實施例45的區(qū)別在于:不含nb。
對比例2:
本對比例基于實施例45,與實施例45的區(qū)別在于:c的含量為0.1%。
對比例3:
本對比例基于實施例45,與實施例45的區(qū)別在于:nb的含量為1.5%。
對比例4:
本對比例基于實施例45,與實施例45的區(qū)別在于:ni的含量為10%,cr的含量為24%。
對比例5:
本對比例基于實施例45,與實施例45的區(qū)別在于:ni的含量為12%,cr的含量為26%。
對比例6:
本對比例基于實施例45,與實施例45的區(qū)別在于:ni的含量為22%,cr的含量為18%。
對比例7:
本對比例基于實施例45,與實施例45的區(qū)別在于:ni的含量為23%,cr的含量為19%。
對比例8:
本對比例基于實施例45,與實施例45的區(qū)別在于:ni的含量為26%,cr的含量為30%。
對比例9:
本對比例基于實施例45,與實施例45的區(qū)別在于:ni的含量為28%,cr的含量為32%。
對比例10:
本對比例基于實施例45,與實施例45的區(qū)別在于:ni的含量為14%,cr的含量為20%。
對比例11:
本對比例基于實施例45,與實施例45的區(qū)別在于:ni的含量為15%,cr的含量為18%。
將實施例1至實施例45、對比例1至對比例11所述奧氏體不銹鋼制備的鉤爪,分別采用同樣的氧乙炔火焰堆焊進行小孔焊接,然后焊接后的基材分別進行力學能檢測和晶間腐蝕檢測,所述力學能檢測均能夠滿足要求,所述晶間腐蝕檢測結(jié)果如表3至表7所示:
表3(實施例1至實施例16)
表4(實施例17至實施例26)
表5(實施例27至實施例36)
表6(實施例37至實施例45)
表7(對比例1至對比例11)
通過表3至表7的試驗數(shù)據(jù)可知:在現(xiàn)有奧氏體不銹鋼的基礎(chǔ)上,單一增加ni或是cr的含量,奧氏體不銹鋼的抗晶間腐蝕能力并不會有明顯增強,即使將ni、cr的含量調(diào)整到合理范圍內(nèi),nb(ti)、c的含量沒有進行調(diào)整,奧氏體不銹鋼的抗晶間腐蝕能力并不會有明顯增強,因此,本發(fā)明之所以能夠起到抗晶間腐蝕能力,是ni、cr、nb(ti)、c共同作用的結(jié)果,單一改變?nèi)我庖粋€或兩個均不能達到本發(fā)明所述效果。
綜上:采用氧乙炔堆焊鉤爪、連桿小孔時,采用本發(fā)明所述新型奧氏體不銹鋼與現(xiàn)有的奧氏體不銹鋼相比,本發(fā)明的抗晶間腐蝕能力明顯要好,堆焊后基本沒有出現(xiàn)晶間腐蝕,尤其是當cr與ni的比例為:1.0-1.40時,堆焊后完全沒有出現(xiàn)晶間腐蝕,cr與ni的比例為:1.04-1.20時,效果更佳。
一種由實施例1至實施例45所述奧氏體不銹鋼制成的鉤爪、連桿的氧乙炔堆焊工藝,包括以下步驟:
1)、對將奧氏體不銹鋼材料進行下料并制成零件的坯料;
2)、對零件的坯料進行檢測;
3)、零件預(yù)熱:將鉤爪、連桿零件進行預(yù)熱處理,將零件溫度加熱至≥300℃;
4)、氧乙炔火焰參數(shù)的調(diào)整,火焰采用碳化焰,此時氧氣壓力0.3-0.6mpa,乙炔壓力0.03-0.06mpa;
5)、焊接:焊接鉤爪的齒面位置和小孔位置;焊接時兩個小孔交替進行,直至完成焊接;在焊接過程中采用一次性焊接完成能有效避免兩次焊接中后焊接的一側(cè)產(chǎn)生的熱循化對先焊接一側(cè)焊縫的質(zhì)量產(chǎn)生影響,同時減少不銹鋼母材受熱處理的次數(shù),并且零件不需要單獨設(shè)置相應(yīng)的排氣孔和倒角,減少了制造工序,提高生產(chǎn)效率。
6)、后熱:鉤爪、連桿焊接完成后放入熱處理或保溫材料中緩冷;
7)、機加工:加工鉤爪、連桿至pt液體滲透檢測、硬度檢測、金相檢驗和腐蝕試驗的要求;
8)、檢驗:對鉤爪、連桿零件進行pt、硬度、金相和腐蝕試驗。
以上所述的具體實施方式,對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明,所應(yīng)理解的是,以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已,并不用于限定本發(fā)明的保護范圍,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。