含氮奥氏体不锈钢盘管的力学性能及焊接方法种类

浙江至德钢业有限公司技术人员发现提高奥氏体不锈钢盘管中的氮含量可以显著提高材料的力学性能包括屈服强度、抗拉强度、抗蠕变能力抗疲劳的能力以及抗腐蚀磨损的能力，且其韧性和塑性并未因氮含量提高受到负面的影响。

 研究发现，一般不锈钢盘管固溶处理得到的是低强度材料，采用冷加工的方法提高奥氏体不锈钢盘管的强度则会伴随的马氏体相变，氮元素的加入能有效的解块这些问题。氮与其他任何溶质相比，可以产生最大的晶格膨胀，氮原子与位错之间的静电吸引力，短程有序，促进了平面滑移，平面滑移提高了低周疲劳及蠕变的抗力。低温条件下含氮奥氏体不锈钢盘管具有温度的堆垛层错能随温度下降及自由电子较高的原因，使得低温下含氮不锈钢盘管强度极高。氮奥氏体中晶界强化影响大，单一晶体内临界切分应力随氮含量的提高而提高，多晶奥氏体钢中，增加低能边界，织构明显发展，强度提高。在高氮不锈钢盘管中由于氮元素的加入使得不锈钢盘管的强度得到了明显的提高，是传统不锈钢盘管的2-4倍。对于高氮钢来说其强化机制主要有固溶强化、细晶强化、应变强化。氮原子在不锈钢盘管中会引起强烈的晶格畸变，其固溶强化作用强于碳，另外研究结果表明氮固溶强化增加的强度值与氮原子引发的晶格畸变呈现线性关系。研究结果表明高氮奥氏体不锈钢盘管除了具有较高的强度以外，由于氮不诱导空穴形核位置及钢加工硬化的特点，它的室温塑性、冲击韧性都比较好。氮和锰在不锈钢盘管中含量的增加会促进脆性断裂，镍含量的增加会抑制或者延缓韧脆断裂；不同晶面的机械孪晶会引起微解理断裂，最终促使脆断的发生：同时，位错滑移导致滑移面互相划开，从而引发脆性断裂。

 为了连接不锈钢盘管，有机械连接方法和冶金连接方法（焊接方法），最近，也有采用合成树脂等高分子化合物的化学连接方法。在这些连接方法中，对于焊接不锈钢盘管方法进行分类时，则如表所示。在不锈钢盘管的连接中，表5.1中的这些方法几乎都可采用，但是，从经济性、操作性及焊接接头性能的观点来看，最好采用电弧焊、钨极惰性气体保护焊、金属极惰性气体保护焊。在厚板中，埋弧焊仅次子这些焊接法，也已经被采用，同时，在薄板中，也可采用接触焊。

 此外，亦可采用原子氢焊、钎焊、银焊等，在304不锈钢盘管中，亦可采用气焊。这样，虽然在焊接方法上有很多种，但是，在采用这些方法时，重要的是在很好地了解了不锈钢盘管性能的情况下，选择适合于使用目的的焊接不锈钢盘管方法。