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(han)接(jie)方法(fa)及規范選擇
奧氏體不銹(xiu)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(bu)銹鋼焊接(jie),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(er)、奧氏體不銹(xiu)鋼焊接材料的選擇
奧氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼品(pin)種多,使用環(huan)境復雜多變,焊(han)接(jie)材(cai)料的選擇是(shi)一項謹慎而(er)又(you)重(zhong)要的工作。奧氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼選擇焊(han)接(jie)材(cai)料的主(zhu)要依據是(shi):
(1). 根據母材的主(zhu)要化(hua)學(xue)成分(fen)選擇焊材。
(2). 焊材的成分,特(te)別是焊接材料中的鉻、鎳合金元素要高于母材,例如18-8焊接采用19-9焊接材料等。
(3). 在(zai)可能的(de)條件下,應采(cai)用含(han)有少量(4%~12%)鐵(tie)素體(ti)的(de)焊接材(cai)料,保證焊縫良(liang)好的(de)抗(kang)裂性能。
(4). 焊(han)縫中不(bu)(bu)允許或不(bu)(bu)可能存在鐵素體相時,焊(han)材(cai)應(ying)選用含鉬(mu)、錳等合金元素的焊(han)接材(cai)料。
(5) .焊材的碳、硫、磷、硅、鈮應(ying)盡可(ke)能低,特別是碳、硫、磷等元素(su)。鈮在純奧氏體(ti)焊縫中會引起(qi)凝固裂紋,但焊縫中有少量鐵素(su)體(ti),可(ke)以有效地避免。
(6). 焊后需要進行穩定化或(huo)消除應力處(chu)理(li)的焊接結構,通常選用(yong)含鈮(ni)的焊接材料(liao)。如:0Crl8Ni10Nb、0Cr18Ni12Mo2Nb等。
填(tian)充金屬如焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條、焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)等,應(ying)根(gen)據(ju)被焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)材料的(de)(de)品種(zhong)、規格及(ji)(ji)配合的(de)(de)不(bu)同焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接工(gong)藝來選(xuan)用(yong)。表2-3列出了在采用(yong)鎢(wu)極(ji)氬(ya)弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)、熔化(hua)(hua)極(ji)氬(ya)弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)、等離(li)子弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)及(ji)(ji)埋弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)時,常用(yong)的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)型號。常用(yong)藥(yao)芯焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)型號及(ji)(ji)化(hua)(hua)學成分見表2-4,而表2-5則是藥(yao)芯焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)所(suo)用(yong)的(de)(de)保護(hu)氣(qi)體(ti)(ti)及(ji)(ji)分級標準(zhun)。藥(yao)芯焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)與實心焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)相比,最(zui)大的(de)(de)優(you)點之一(yi)是能(neng)嚴格地滿足不(bu)同的(de)(de)鐵素體(ti)(ti)含量要求;其二是可以無外保護(hu)氣(qi)體(ti)(ti),即自保護(hu)的(de)(de)藥(yao)芯焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)。



埋(mai)(mai)弧焊(han)常(chang)用(yong)于(yu)(yu)奧(ao)氏體不銹鋼的(de)中(zhong)厚板(ban)的(de)焊(han)接(jie),有時也(ye)可(ke)(ke)用(yong)于(yu)(yu)薄板(ban)焊(han)接(jie)。在埋(mai)(mai)弧焊(han)焊(han)接(jie)過(guo)程中(zhong),鉻(ge)、鎳元素(su)的(de)燒損(sun)可(ke)(ke)通過(guo)焊(han)劑和焊(han)絲(si)中(zhong)合金(jin)元素(su)的(de)過(guo)渡(du)得(de)到(dao)補充。由于(yu)(yu)埋(mai)(mai)弧焊(han)的(de)熔深(shen)大,應注意(yi)防止(zhi)焊(han)縫(feng)中(zhong)心區(qu)熱裂(lie)紋的(de)產(chan)生和執響區(qu)耐腐蝕性(xing)的(de)降低。
奧氏體不(bu)銹鋼熱(re)裂敏感(gan)性大,這就要求焊(han)縫金屬(shu)成分大致與母材(cai)成分匹配,同時應(ying)(ying)控(kong)制焊(han)縫中鐵素體的(de)含量(liang)。對長期(qi)在(zai)高溫下工作的(de)焊(han)件,焊(han)縫中鐵素體含量(liang)應(ying)(ying)不(bu)大于5%。大多數奧氏體不(bu)銹鋼可采用埋弧焊(han)焊(han)接,焊(han)絲應(ying)(ying)選用低硅、低硫、低磷,成分與母材(cai)相(xiang)近的(de)焊(han)絲。
對鉻、鎳含(han)量大于20%的(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼,為提高其抗裂性能(neng),可選(xuan)用(yong)高錳(6%~8%)焊(han)(han)(han)絲(si),焊(han)(han)(han)劑應選(xuan)用(yong)堿(jian)性或中性焊(han)(han)(han)劑,以防止(zhi)向焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中增(zeng)(zeng)硅。奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼專用(yong)焊(han)(han)(han)劑增(zeng)(zeng)硅極少,還可以向焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)過渡(du)合金(jin),補償合金(jin)元素的(de)(de)(de)(de)燒損,可以滿足焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)性能(neng)和(he)化學成分(fen)的(de)(de)(de)(de)要求。奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼埋(mai)弧焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接時應注意選(xuan)擇較(jiao)(jiao)細的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)絲(si)和(he)較(jiao)(jiao)小的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接線能(neng)量。
三、焊(han)接奧氏體不銹鋼(gang)時應特別(bie)注意的要點(dian)
(1). 打(da)(da)磨所(suo)使(shi)用的(de)(de)砂輪片(pian)只能專用于打(da)(da)磨不(bu)銹(xiu)鋼;所(suo)用的(de)(de)鋼絲刷及清除焊(han)渣的(de)(de)工(gong)具(ju)一律皆由不(bu)銹(xiu)鋼制成;不(bu)銹(xiu)鋼件表面(mian)不(bu)允許(xu)暴(bao)露在火焰(yan)加(jia)工(gong)處,否(fou)則將損壞不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)耐腐蝕性(xing)。
(2). 焊(han)接(jie)操作時,應用(yong)短弧。在用(yong)氣(qi)體(ti)保護(hu)(hu)(hu)焊(han)時,惰性氣(qi)體(ti)保護(hu)(hu)(hu)必須良好。當(dang)用(yong)實芯焊(han)絲作為熔化極(ji)焊(han)接(jie)不(bu)(bu)銹鋼時,保護(hu)(hu)(hu)氣(qi)體(ti)不(bu)(bu)宜用(yong)含(han)二(er)氧化碳(tan)的混(hun)合氣(qi);而藥芯焊(han)絲由(you)于有渣保護(hu)(hu)(hu),不(bu)(bu)會因二(er)氧化碳(tan)氣(qi)而增加焊(han)縫的含(han)碳(tan)量(liang)。
(3). 一(yi)般不預熱,只有特(te)別厚的構件在焊接前才預熱100℃~150℃。
(4). 在焊(han)接中,層間(jian)溫度應嚴格控(kong)制,要(yao)≤150℃。
(5). 應盡可能用較(jiao)小的(de)線能量進行焊接。
(6). 反(fan)面成型的氣體(ti)保(bao)護焊,焊根側必須(xu)用還原氣或純(chun)氬保(bao)護。
(7). 考慮(lv)到確(que)(que)保焊(han)縫(feng)中經(jing)計算后預先確(que)(que)定(ding)的鐵素(su)(su)體(ti)含量,應當用鐵素(su)(su)體(ti)測定(ding)儀復測焊(han)縫(feng)中的實際鐵素(su)(su)體(ti)含量。一般母材的熔化量應控制在(zai)整個焊(han)縫(feng)斷(duan)面面積(ji)的35%以下。
(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。
(9). 由于奧氏體不銹鋼的(de)收縮(suo)變(bian)形大,故在夾緊裝置與定位焊上皆應加(jia)強。
(10). 不允許在工件(jian)坡口處有電弧擦傷(shang)母材(cai)的痕跡。
(11). 為(wei)確保焊(han)接接頭的(de)耐腐蝕性(xing),其(qi)表面(mian)應(ying)呈光(guang)亮狀,殘渣、焊(han)縫的(de)顏色(se)(se)等(deng)皆應(ying)去除(chu),去除(chu)的(de)辦法是(shi)砂輪打磨、酸洗(xi)、噴丸、刷洗(xi)或拋光(guang)。表面(mian)粗糙度愈(yu)小,其(qi)耐蝕性(xing)就愈(yu)高。表面(mian)酸洗(xi)可用各種酸洗(xi)液或酸洗(xi)膏,根據(ju)其(qi)規(gui)定(ding)的(de)酸洗(xi)時間,再(zai)用清潔水加(jia)以沖洗(xi)干凈。去除(chu)焊(han)后的(de)顏色(se)(se)時,最好的(de)辦法是(shi)用石英砂進(jin)行磨刷。
(12). 修復焊接前,也(ye)應酸洗坡口(kou)表(biao)面(mian)。但由(you)于舊構件(jian)表(biao)面(mian)粗糙(cao),故最好酸洗之后(hou)現(xian)對(dui)表(biao)面(mian)進(jin)行鈍(dun)化處理(li),然(ran)后(hou)用清水沖洗干凈。
(13). 噴丸(wan)處理時只允許用石英(ying)砂(sha)或不銹鋼顆(ke)粒(li)。經噴丸(wan)處理后(hou)的(de)表面(mian)有金屬光澤,但(dan)表面(mian)過(guo)于粗糙者,應再做鈍化處理。
(14). 在(zai)焊(han)(han)接(jie)中,為加(jia)快焊(han)(han)縫冷(leng)卻速(su)度,推薦采用起淬(cui)冷(leng)作用的(de)銅墊塊(kuai)。

