奧氏體不銹鋼在物理性能、化學成分等方面與結構鋼有較大差異,因而奧氏不銹鋼的焊接工藝有其特點。


一、焊接(jie)方法及規范選擇


  奧氏體不銹鋼可用鎢極氬弧焊(TIG)、熔化極氬弧焊(MIG)、等離子弧焊(PAW)及埋弧焊(SAW)等方法進行焊接。


  奧氏體不銹(xiu)鋼焊接,因為其熔點低、導熱系數小、電阻系數大,焊接時母材和焊接材料都容易被加熱、熔化,所以使用的焊接電流比較小,只是普通碳鋼的80%左右。同時應采用窄焊縫、窄焊道,減少高溫停留時間,防止碳化物析出影響耐腐蝕性,減少焊縫收縮應力,降低熱裂紋敏感性。


二、奧氏體不銹鋼焊(han)接材料的選擇(ze)


 奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼品種多,使(shi)用環(huan)境復(fu)雜多變,焊(han)接(jie)材料的(de)選擇(ze)是一項謹慎而又重(zhong)要的(de)工作。奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼選擇(ze)焊(han)接(jie)材料的(de)主要依據是:


(1). 根據母材的主要化學成分選擇焊材。


(2). 焊材(cai)的成(cheng)分,特別是焊接(jie)材(cai)料中的鉻、鎳合金元素要高于母材(cai),例如18-8焊接(jie)采用19-9焊接(jie)材(cai)料等。


(3). 在可能(neng)的(de)條件下(xia),應采用含(han)有少量(liang)(4%~12%)鐵素體的(de)焊(han)接材(cai)料,保證焊(han)縫良好的(de)抗裂性能(neng)。


(4). 焊(han)縫中不(bu)允許或(huo)不(bu)可能存在鐵素體相時(shi),焊(han)材應選(xuan)用含鉬、錳(meng)等(deng)合(he)金元素的焊(han)接材料(liao)。


(5) .焊材的碳(tan)、硫、磷、硅、鈮應盡可(ke)能低(di),特別是碳(tan)、硫、磷等(deng)元素。鈮在(zai)純奧氏體焊縫(feng)(feng)中會引起凝固裂紋,但焊縫(feng)(feng)中有少量(liang)鐵素體,可(ke)以有效地避免。


(6). 焊(han)后需要進行(xing)穩定(ding)化或消(xiao)除應力處理的(de)焊(han)接結(jie)構,通常選(xuan)用含鈮的(de)焊(han)接材(cai)料(liao)。如(ru):0Crl8Ni10Nb、0Cr18Ni12Mo2Nb等。


      填充金屬如焊(han)(han)(han)條、焊(han)(han)(han)絲(si)等,應根據被焊(han)(han)(han)材料(liao)的(de)(de)(de)品種、規格(ge)及(ji)(ji)配合的(de)(de)(de)不同焊(han)(han)(han)接工藝來選用(yong)。表2-3列出了(le)在采用(yong)鎢極氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)、熔化極氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)、等離子弧(hu)焊(han)(han)(han)及(ji)(ji)埋弧(hu)焊(han)(han)(han)時,常(chang)用(yong)的(de)(de)(de)奧氏體不銹鋼焊(han)(han)(han)絲(si)型(xing)號(hao)。常(chang)用(yong)藥(yao)芯(xin)焊(han)(han)(han)絲(si)型(xing)號(hao)及(ji)(ji)化學成(cheng)分(fen)見(jian)表2-4,而表2-5則(ze)是藥(yao)芯(xin)焊(han)(han)(han)絲(si)所(suo)用(yong)的(de)(de)(de)保護氣(qi)體及(ji)(ji)分(fen)級標準。藥(yao)芯(xin)焊(han)(han)(han)絲(si)與實心焊(han)(han)(han)絲(si)相比,最大的(de)(de)(de)優點(dian)之一(yi)是能嚴格(ge)地(di)滿足不同的(de)(de)(de)鐵素體含量要求(qiu);其二是可以無外保護氣(qi)體,即自保護的(de)(de)(de)藥(yao)芯(xin)焊(han)(han)(han)絲(si)。


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      埋(mai)弧焊常用于(yu)(yu)(yu)奧氏體不(bu)銹鋼的(de)中(zhong)厚板(ban)的(de)焊接,有時也可用于(yu)(yu)(yu)薄板(ban)焊接。在埋(mai)弧焊焊接過程中(zhong),鉻、鎳(nie)元(yuan)素的(de)燒損可通過焊劑(ji)和(he)焊絲中(zhong)合金元(yuan)素的(de)過渡得到補充。由于(yu)(yu)(yu)埋(mai)弧焊的(de)熔(rong)深大,應注意防止焊縫中(zhong)心區(qu)熱裂紋的(de)產(chan)生(sheng)和(he)執響(xiang)區(qu)耐(nai)腐蝕性的(de)降低。


      奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼熱裂敏感性大(da)(da),這就要求焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬成分(fen)大(da)(da)致與母(mu)材(cai)(cai)成分(fen)匹配,同時(shi)應控(kong)制焊(han)(han)(han)縫(feng)中鐵(tie)素(su)體的(de)含量。對長期在(zai)高溫下工作的(de)焊(han)(han)(han)件(jian),焊(han)(han)(han)縫(feng)中鐵(tie)素(su)體含量應不大(da)(da)于5%。大(da)(da)多數奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼可采用埋弧焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接,焊(han)(han)(han)絲應選用低硅(gui)、低硫、低磷,成分(fen)與母(mu)材(cai)(cai)相近的(de)焊(han)(han)(han)絲。


    對鉻、鎳含量大(da)于20%的(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼,為(wei)提高其抗裂性(xing)能(neng),可選用高錳(6%~8%)焊(han)(han)(han)絲(si),焊(han)(han)(han)劑應選用堿性(xing)或中(zhong)性(xing)焊(han)(han)(han)劑,以(yi)(yi)防止向(xiang)焊(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)增硅(gui)。奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼專用焊(han)(han)(han)劑增硅(gui)極少,還(huan)可以(yi)(yi)向(xiang)焊(han)(han)(han)縫(feng)過渡合金(jin),補償合金(jin)元素的(de)燒損,可以(yi)(yi)滿足(zu)焊(han)(han)(han)縫(feng)性(xing)能(neng)和化學成(cheng)分的(de)要求。奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼埋弧(hu)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接時應注意選擇較細的(de)焊(han)(han)(han)絲(si)和較小的(de)焊(han)(han)(han)接線能(neng)量。


三、焊接奧氏體不銹鋼(gang)時(shi)應(ying)特(te)別注意的要(yao)點


(1). 打磨(mo)所使用的(de)砂(sha)輪片只(zhi)能專用于(yu)打磨(mo)不銹鋼;所用的(de)鋼絲刷及清除(chu)焊渣(zha)的(de)工具一律皆由(you)不銹鋼制成(cheng);不銹鋼件表面不允許暴(bao)露在火焰加工處,否則(ze)將損壞不銹鋼的(de)耐腐蝕性。


(2). 焊接操(cao)作時,應用(yong)短(duan)弧。在用(yong)氣(qi)體保(bao)護(hu)(hu)焊時,惰(duo)性氣(qi)體保(bao)護(hu)(hu)必須良好。當(dang)用(yong)實(shi)芯(xin)焊絲作為熔化極焊接不銹鋼時,保(bao)護(hu)(hu)氣(qi)體不宜用(yong)含二(er)氧化碳的(de)混合氣(qi);而藥芯(xin)焊絲由于有(you)渣(zha)保(bao)護(hu)(hu),不會(hui)因二(er)氧化碳氣(qi)而增加焊縫的(de)含碳量(liang)。


(3). 一般不預(yu)熱(re),只有特(te)別厚(hou)的構件在焊接前才預(yu)熱(re)100℃~150℃。


(4). 在焊(han)接中,層(ceng)間溫度應嚴格控制,要≤150℃。


(5). 應盡(jin)可能(neng)用較小的線能(neng)量進行(xing)焊接(jie)。


(6). 反面成型的氣(qi)體保護焊(han),焊(han)根側(ce)必須用還原氣(qi)或純氬保護。


(7). 考(kao)慮到確(que)保(bao)焊縫中經計算后預先確(que)定(ding)的鐵(tie)素(su)體(ti)含量,應當用鐵(tie)素(su)體(ti)測定(ding)儀復測焊縫中的實際鐵(tie)素(su)體(ti)含量。一(yi)般(ban)母材的熔化量應控制在整個(ge)焊縫斷面面積的35%以(yi)下。


(8). 對于加入穩定劑以穩定碳的奧氏體不銹鋼,建議用超低碳不含穩定劑的填充材料,反之亦然,以防止晶間腐蝕(shi)


(9). 由(you)于(yu)奧(ao)氏體不銹鋼的收縮(suo)變形大,故在夾緊(jin)裝(zhuang)置與定位焊上(shang)皆應(ying)加(jia)強。


(10). 不允許在工件坡口處有電弧擦傷母材的痕跡。


(11). 為確保焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)耐(nai)腐蝕(shi)性,其表面應(ying)(ying)呈(cheng)光亮(liang)狀(zhuang),殘渣、焊(han)(han)縫的(de)顏色等皆(jie)應(ying)(ying)去除,去除的(de)辦法(fa)是(shi)砂輪打(da)磨、酸洗(xi)、噴丸、刷洗(xi)或拋光。表面粗糙(cao)度愈小,其耐(nai)蝕(shi)性就(jiu)愈高。表面酸洗(xi)可用各種酸洗(xi)液或酸洗(xi)膏,根據(ju)其規(gui)定的(de)酸洗(xi)時間(jian),再用清潔水加以沖洗(xi)干凈。去除焊(han)(han)后的(de)顏色時,最好的(de)辦法(fa)是(shi)用石英砂進行磨刷。


(12). 修(xiu)復(fu)焊接前(qian),也(ye)應酸(suan)洗坡(po)口表面(mian)(mian)。但由于舊構件(jian)表面(mian)(mian)粗(cu)糙,故(gu)最(zui)好(hao)酸(suan)洗之后現對表面(mian)(mian)進行(xing)鈍化處理,然后用清水沖洗干凈。


(13). 噴丸處(chu)理時只(zhi)允許用石英(ying)砂或(huo)不銹(xiu)鋼顆(ke)粒。經(jing)噴丸處(chu)理后的表(biao)面有金(jin)屬(shu)光澤,但表(biao)面過于粗糙者(zhe),應再做鈍(dun)化處(chu)理。


(14). 在焊(han)接中,為(wei)加(jia)快焊(han)縫冷卻速(su)度,推(tui)薦采用起(qi)淬(cui)冷作用的銅墊塊。