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不銹鋼焊接能不能用氮氣作保護氣體


不銹鋼焊接能不能用氮氣作保護氣體


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采用氣體保護金屬極電弧焊(GMAW)工藝焊接316L材料的不銹鋼時使用氮
氣作為保護氣體，曾經(jīng)有較多的討論。

有人認為：在焊接時，會形成氮化鉻，使得焊接件脆化，減少了焊接金屬
中的鐵素體，造成焊接裂縫。

我們先要明確的，就是氮氣不是惰性氣體。惰性氣體只有氦、氖、氬、氪
、氙和氡6種。在這6種氣體中間,只有氦和氬可在焊接時任意使用。其他
氣體都會和焊接金屬發(fā)生反應。

對于316L材料或相類似的含鐵素體的焊接金屬，采用氮氣作為保護氣體的
主要危險是氮氣會被焊接金屬所吸附,從而使其中的鐵素體的含量減少至接
近零。如果鐵素體減少到接近零,就有可能(不是必然的)產(chǎn)生熱裂紋。

至于氮化鉻的形成和可能造成的焊接脆變問題，如果氮氣進入焊接金屬,那
么形成氮化鉻的可能性就取決于不銹鋼合金的特定型號。

當合金從焊接溫度冷卻時,如果金屬中氮的含量大于其溶解度,就容易形成氮
化鉻。在奧氏體不銹鋼中，氮較易溶解(比如說316L),所以就不會形成氮化
鉻,也不會脆變。

如果同時含有鐵素體和奧氏體也不會有問題,因為氮可以很容易從冷卻的鐵
素體擴散到奧氏體。

但是,如果不銹鋼焊接金屬是完全鐵素體,或是接近完全鐵素體,氮就不能從
鐵素體擴散到奧氏體,當焊接金屬從焊接溫度冷卻時,氮化鉻就容易形成。

鐵素體不銹鋼焊縫會由于氮化鉻的形成而發(fā)生脆變。更有甚者,氮化鉻的形
成會在氮化物的周圍形成鉻缺乏區(qū)，鉻缺乏區(qū)會產(chǎn)生過早腐蝕。

總而言之,第三代鐵素體不銹鋼—這些鐵素體不銹鋼的特征是碳、氮含量非
常低，不推薦使用氮氣保護。其他的不銹鋼可以采用氮氣作為保護氣體，
只要小心謹慎，不使氮氣卷進電弧。


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