[发明专利]一种奥氏体不锈钢焊材无氧化去氢处理工艺

说明书

本发明公开了一种奥氏体不锈钢焊材无氧化去氢处理工艺，属于金属材料热处理技术领域。将奥氏体不锈钢焊材放入真空气氛炉中，抽真空并充入99.99％的纯Ar后随炉加热到300～700℃，保温3～100小时后随炉缓慢冷却至50℃以下，出炉完成去氢处理。按本发明工艺对奥氏体不锈钢焊材进行去氢处理后，其H含量≤2ppm，O含量基本保持不变，焊材表面光亮无明显氧化现象，且其外观形状、尺寸无明显变化，不改变其焊接工艺性。

技术领域

本发明属于金属材料热处理技术领域，具体为一种奥氏体不锈钢焊材无氧化去氢处理工艺。

背景技术

氢脆是在金属凝固的过程中，溶于钢中的氢，没能及时释放出来，向金属中缺陷附近扩散，到室温时原子氢在缺陷处聚合为氢分子，从而产生巨大的内压力，造成应力集中，超过钢的强度极限时，在钢内部形成细小的裂纹，显著降低材料的韧塑性。

氢脆只可防，不可治，氢脆一经产生，就无法消除。在材料的冶炼过程和零件的制造与装配过程中进入材料内部的微量氢，在内部残余的或外加的应力作用下均会导致材料脆化甚至开裂。尤其是焊接构件，在焊接过程中会产生较大的残余应力，因此氢脆问题更为显著，应严格控制焊缝中的氢含量，焊缝中的氢除了会从焊接环境引入外，焊接材料的H含量也对最终焊缝氢含量有明显影响，应严格控制焊材中的H含量，奥氏体不锈钢焊材制备过程中会带入H，如合金熔炼过程、电渣重熔过程、以及焊材拉拔时充氢退火过程等。对于应用于重要部件的奥氏体不锈钢焊接材料，一旦氢含量超标，该批焊材即将报废，不但会造成严重的经济损失，同时也会导致工程延误，因此急需提出解决奥氏体不锈钢焊材H超标问题的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种奥氏体不锈钢焊材无氧化去氢处理工艺，针对含H量2ppm以上的奥氏体不锈钢焊材，采用本发明工艺处理后，可使奥氏体不锈钢焊材中H含量≤2ppm，O含量基本保持不变，且焊材外观形状、尺寸无明显变化，同时不改变其焊接工艺性。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种奥氏体不锈钢焊材无氧化去氢处理工艺，该工艺是将H含量大于2ppm的待处理奥氏体不锈钢焊材放入真空气氛炉中，抽真空并充入氩气；然后将炉温加热到300～700℃，保温3～100小时后随炉冷却，出炉完成去氢处理。

该工艺中，所充入氩气的纯度大于99.99％。

该工艺中，炉温的加热速率不小于1℃/min，优选范围为1～10℃/min。

该工艺中，冷却时随炉缓慢冷却至50℃以下，焊材出炉；冷却速度保证不高于2℃/min，优选范围为0.1～2℃/min，以便充分去氢。

该工艺中，所述待处理奥氏体不锈钢焊材中H含量大于2ppm。

采用上述工艺处理后，奥氏体不锈钢焊材中H含量≤2ppm，O含量基本保持不变。

本发明的原理如下：

本发明是在保护气氛下对高氢含量的奥氏体不锈钢焊材进行热处理，通过调整热处理工艺的加热温度、保温时间及冷却速度，使奥氏体不锈钢焊材内的H含量低于2ppm，O含量基本保持不变，且其外观形状、尺寸无明显变化，焊材表面光亮无明显氧化现象，且不改变其焊接工艺性，可降低后续焊缝的氢脆敏感性。

本发明所具有以下优点：

1、本发明从控制奥氏体不锈钢焊材去氢热处理工艺出发，通过选择合适的加热温度、保温时间及冷却速度，使奥氏体不锈钢焊材内的H含量低于2ppm，O含量基本保持不变，且其外观形状、尺寸无明显变化，不改变其焊接工艺性。

2、本发明所有采用的热处理工艺参数均可以实现工业应用。

3、本发明通过降低奥氏体不锈钢焊材中H含量，可降低后续焊缝的氢脆敏感性。