奧(ao)氏體不銹鋼在物理性能、化學成分等方面與結構鋼存在較大差異,因而奧氏體不銹鋼焊接工藝有其特點。


1. 焊接方法(fa)及規范(fan)選(xuan)擇


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


  奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)接(jie),因為其熔點(dian)低(di)、熱導率小、電阻(zu)系數大,焊(han)(han)接(jie)時(shi)母材和焊(han)(han)接(jie)材料(liao)都容易被加熱、熔化(hua),所以使用的焊(han)(han)接(jie)電流比較小,只是普(pu)通碳(tan)鋼(gang)的80%左右。同時(shi)應采用窄焊(han)(han)縫、窄焊(han)(han)道,減少(shao)高溫停留時(shi)間(jian),防止碳(tan)化(hua)物析出影響耐腐蝕性(xing),減少(shao)焊(han)(han)縫收縮應力,降低(di)熱裂紋敏感性(xing)。


2. 奧氏體(ti)不(bu)銹鋼焊接材料的選擇


 奧氏(shi)體不銹鋼品種(zhong)多,使(shi)用環境(jing)復雜(za)多變(bian),焊接(jie)材(cai)(cai)料的選(xuan)擇是(shi)一項(xiang)謹慎而(er)又重要的工作。奧氏(shi)體不銹鋼選(xuan)擇焊接(jie)材(cai)(cai)料的主要依(yi)據是(shi):根據母材(cai)(cai)的主要化學(xue)成分(fen)選(xuan)擇焊材(cai)(cai)。


  ①. 填充金屬如焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)、焊(han)(han)(han)(han)絲等(deng),應根據被(bei)焊(han)(han)(han)(han)材料的(de)品種、規格及(ji)配合的(de)不(bu)同焊(han)(han)(han)(han)接工藝來選(xuan)用(yong)。表6-3列出在采用(yong)鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)、熔化(hua)極氬弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)、等(deng)離子弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)及(ji)埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)時,常(chang)用(yong)的(de)奧氏體不(bu)銹鋼焊(han)(han)(han)(han)絲型號。


  ②. 焊材的成分(fen),特別是焊接(jie)材料(liao)中的Cr、Ni合金元素要高于母材,例如18-8焊接(jie)采用19-9焊接(jie)材料(liao)等。


  ③. 在可(ke)能的(de)條(tiao)件下,應采用含有少量(liang)(4%~12%)鐵素體的(de)焊(han)接材料,保證焊(han)縫良(liang)好(hao)的(de)抗裂性能。


  ④. 焊(han)(han)縫中不允許(xu)或不可能存在鐵素體相時,焊(han)(han)材應選(xuan)用(yong)含Mo、Mn等合金元素的(de)焊(han)(han)接材料。


  ⑤. 焊材的C、S、P、Si、Nb應盡可能(neng)低,特別是(shi)C、S、P等元(yuan)素。Nb在純奧氏體焊縫(feng)(feng)中會引(yin)起(qi)凝固(gu)裂紋,但焊縫(feng)(feng)中有少(shao)量鐵素體,可以有效(xiao)地避免(mian)。


  ⑥. 焊后(hou)需要(yao)進(jin)行穩定化或(huo)消除應力處理的焊接結(jie)構,通常(chang)(chang)選用含Nb的焊接材料。如(ru)06Cr18Ni10Nb、06Cr18Nil2Mo2Nb等。常(chang)(chang)用藥芯焊絲(si)型號及化學成分(%),見表6-4。


表 4.jpg


  藥芯焊(han)絲用保護氣(qi)體(ti),見表6-5。


  埋(mai)弧焊(han)(han)常于奧氏體不銹(xiu)鋼中厚板(ban)的(de)焊(han)(han)接,有時(shi)也可用(yong)于薄板(ban)焊(han)(han)接。在埋(mai)弧焊(han)(han)焊(han)(han)接過(guo)(guo)程中,Cr、Ni元素(su)的(de)燒(shao)損(sun)可通過(guo)(guo)焊(han)(han)劑和(he)(he)焊(han)(han)絲中合金(jin)元素(su)的(de)過(guo)(guo)渡得(de)到(dao)補充。由(you)于埋(mai)弧焊(han)(han)的(de)熔深大(da),應注(zhu)意防止焊(han)(han)縫中心區(qu)熱裂紋的(de)產生和(he)(he)熱影(ying)響區(qu)耐(nai)腐蝕性(xing)的(de)降低。


  奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)熱(re)裂敏感性(xing)大(da),這就要(yao)求焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金屬成分大(da)致與母材(cai)成分匹配,同時(shi)應控制焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)中鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)含(han)量(liang)。對長期(qi)在高溫下工作的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)件,焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)中鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)含(han)量(liang)應不(bu)(bu)大(da)于(yu)5%.大(da)多數(shu)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)可采用埋(mai)弧焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)接,焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)應選用低Si、低S、低P,成分與母材(cai)相近的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)。對Cr、Ni含(han)量(liang)大(da)于(yu)20%的(de)(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),為(wei)提(ti)高其(qi)抗裂性(xing)能(neng),可選用高Mn(6%~8%)焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si),焊(han)(han)(han)(han)(han)劑應選用堿性(xing)或中性(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)劑,以(yi)防止(zhi)向焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)中增(zeng)Si。奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)專用焊(han)(han)(han)(han)(han)劑增(zeng)Si極(ji)少(shao),還可以(yi)向焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)過渡合金,補償合金元素(su)的(de)(de)燒損,可以(yi)滿足焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)性(xing)能(neng)和化學成分的(de)(de)要(yao)求。奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)埋(mai)弧焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)接時(shi),應注意選擇較細的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)和較小的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接線能(neng)量(liang)。



3. 焊接奧氏體不銹鋼時的注意要點


  ①. 打磨(mo)所使用(yong)的砂輪片只能專用(yong)于打磨(mo)不銹鋼;所用(yong)的鋼絲刷及清(qing)除焊渣的工具一律皆(jie)由不銹鋼制成;不銹鋼件表面不允許(xu)暴露(lu)在(zai)火(huo)焰加工處,否則(ze)將損壞不銹鋼的耐腐蝕性。


  ②. 焊接(jie)操(cao)作(zuo)(zuo)時(shi)(shi),應(ying)用短弧。在用氣(qi)體保(bao)護(hu)焊時(shi)(shi),惰性氣(qi)體保(bao)護(hu)必(bi)須良好。當(dang)用實芯(xin)焊絲作(zuo)(zuo)為熔化(hua)極焊接(jie)不銹鋼時(shi)(shi),保(bao)護(hu)氣(qi)體不宜用含CO2的混合氣(qi);而(er)藥(yao)芯(xin)焊絲由于有渣(zha)保(bao)護(hu),不會因CO2氣(qi)而(er)增加焊縫(feng)的含碳量。


  ③. 一(yi)般不預熱(re),只有(you)特別厚的(de)構件在焊接前才(cai)預熱(re)100~150℃.


  ④. 在焊接中,層間溫度應嚴格控制(≤150℃).


  ⑤. 應盡可(ke)能(neng)用較小的線能(neng)量進行焊接。


  ⑥. 反面成型的氣(qi)體(ti)保(bao)護焊,焊根側必須用還性氣(qi)體(ti)或純氬(ya)保(bao)護。


  ⑦. 考(kao)慮到(dao)確保焊縫(feng)中經計(ji)算(suan)后(hou)預先(xian)確定的(de)鐵(tie)素體含量,應當用鐵(tie)素體測(ce)定儀復測(ce)焊縫(feng)中的(de)實際(ji)鐵(tie)素體含量。一般母材的(de)熔化量應控制在整個焊縫(feng)斷面面積的(de)35%以下。


  ⑧. 對(dui)于加(jia)入穩(wen)定(ding)劑(ji)以穩(wen)定(ding)碳的(de)奧氏體不銹(xiu)鋼(gang),建議(yi)用超低(di)碳不含穩(wen)定(ding)劑(ji)的(de)填(tian)充材料,反之亦然,以防止晶(jing)間腐蝕。


  ⑨. 由于奧氏體不銹鋼(gang)受(shou)熱變(bian)形(xing)大,應加強焊(han)件夾緊與定位焊(han)。


  ⑩. 不允許在工件坡口(kou)處(chu)有電弧擦傷母材的痕跡。


  ?. 為確保焊(han)接接頭的(de)耐(nai)腐蝕性,其表(biao)面應呈光(guang)亮狀;殘渣(zha)、焊(han)縫(feng)的(de)顏(yan)色等(deng)皆應去除(chu),去除(chu)的(de)辦法(fa)是(shi)砂輪打磨、酸(suan)洗、噴(pen)丸(wan)、刷(shua)洗或拋光(guang)。因(yin)為表(biao)面愈(yu)平整光(guang)滑,其耐(nai)蝕性就愈(yu)高(gao)。表(biao)面酸(suan)洗可用相應酸(suan)洗液或酸(suan)洗膏,在其規定的(de)時(shi)間內完成酸(suan)洗,再用清潔水加以沖洗。在去除(chu)焊(han)后(hou)的(de)顏(yan)色時(shi),最好的(de)辦法(fa)是(shi)用石英砂進行(xing)噴(pen)丸(wan)處理。


  ?. 修復焊前,修焊處表面(mian)也(ye)應酸(suan)洗(xi)。酸(suan)洗(xi)之后應對表面(mian)進行鈍化處理(li),然后用(yong)清水(shui)沖洗(xi)干凈,方可進行修復焊接。


  ?. 噴丸處理時(shi)只允許用石英砂或不銹鋼丸粒。經噴丸處理后的表面(mian)有金(jin)屬(shu)光澤,但表面(mian)過于(yu)粗糙(cao)者,應再(zai)做酸(suan)洗、鈍化處理。


  ?. 在焊(han)接中,為加快(kuai)焊(han)縫(feng)冷卻(que)速(su)度,推薦(jian)采用起淬冷作(zuo)用的銅墊塊。


  奧氏體不銹(xiu)鋼埋(mai)弧焊(han)焊(han)絲及(ji)焊(han)劑選(xuan)用,見(jian)表(biao)6-3。


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