06Cr19Ni9NbN高强奥氏体不锈钢焊接工艺评定

陈建华，杨金荣，张衍坤，党田岗

(中车山东机车车辆有限公司，济南 250022)

0 引言

由于不锈钢材料具有耐空气、水、酸、碱、盐和其他腐蚀介质腐蚀的优点，且具有优良的力学性能、工艺性能等，被广泛应用于石油、化工、电力、仪表、食品、医疗、航空及核能等工业部门[1-6]。某公司设计生产的某型号铁路罐车，为提高容重比，罐体材料采用厚度8 mm的06Cr19Ni9NbN高强奥氏体不锈钢。该钢种是在06Cr19Ni10不锈钢的基础上，加入微量的铌和氮提高钢的耐点蚀和晶间腐蚀性能，同时由于氮的强化作用提高了强度，而塑性、韧性仍然维持在很高的水平[7-8]。目前，06Cr19Ni9NbN不锈钢多用于锻件，国内外尚没有对其进行焊接性研究的报道。奥氏体不锈钢一般具有良好的焊接性能，焊接接头在焊态下有较好的塑性和韧性[1]，但应注意防范焊接时可能出现热裂纹、脆化等问题[9-10]。由于06Cr19Ni9NbN不锈钢标准抗拉强度下限值为685 MPa，远高于06Cr19Ni10等不锈钢的强度，常见的奥氏体不锈钢焊接材料如ER308、ER309系列焊丝，其熔敷金属抗拉强度一般仅略高于550 MPa，无法用于此钢种的焊接。故最终选择高强双相不锈钢焊丝，但国内尚未见到焊接06Cr19Ni9NbN不锈钢的报道，因此，针对埋弧焊(SAW)和熔化极活性气体保护焊(GMAW)两种焊接方法分别进行了焊接性试验，并经焊接工艺评定合格后，成功应用于产品生产。

1 试验条件

按照NB/T 47014—2011《承压设备焊接工艺评定》[11]，采用SAW和GMAW 两种焊接方法对06Cr19Ni9NbN奥氏体不锈钢进行焊接工艺评定试验。

1.1 母材

采用SAW和GMAW焊接时，母材分别选用厚度8，12 mm、符合GB/T 3280—2007《不锈钢冷轧钢板和钢带》的固溶状态06Cr19Ni9NbN不锈钢板，其化学成分见表1，力学性能见表2。……