奧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(xiu)鋼焊接工藝有其特點。
1. 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(hua)極氬弧焊(MIG)、等離(li)子弧(hu)焊(PAW)及埋(mai)弧焊(SAW)等方法進行焊接。
奧氏(shi)體不銹鋼焊(han)(han)接(jie),因(yin)為(wei)其熔(rong)點(dian)低(di)、熱導(dao)率小、電阻(zu)系數(shu)大(da),焊(han)(han)接(jie)時母(mu)材和焊(han)(han)接(jie)材料都容易被加(jia)熱、熔(rong)化(hua),所以(yi)使用(yong)的焊(han)(han)接(jie)電流(liu)比較小,只是普通碳鋼的80%左右。同時應采用(yong)窄焊(han)(han)縫(feng)、窄焊(han)(han)道,減少高(gao)溫(wen)停留(liu)時間,防止碳化(hua)物(wu)析出(chu)影響耐腐蝕性,減少焊(han)(han)縫(feng)收縮應力(li),降低(di)熱裂紋敏感性。
2. 奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼焊接材料的(de)選擇
奧氏體不銹鋼品種多,使(shi)用環境復雜多變(bian),焊(han)(han)接材料(liao)的(de)選擇(ze)是(shi)一項(xiang)謹慎而又重(zhong)要的(de)工作。奧氏體不銹鋼選擇(ze)焊(han)(han)接材料(liao)的(de)主要依據是(shi):根據母(mu)材的(de)主要化(hua)學成分選擇(ze)焊(han)(han)材。
①. 填充金屬如焊(han)條、焊(han)絲等(deng),應(ying)根據被焊(han)材料(liao)的品種(zhong)、規格及(ji)配合的不同焊(han)接工藝來(lai)選用(yong)。表6-3列(lie)出在采用(yong)鎢(wu)極氬弧焊(han)、熔化極氬弧焊(han)、等(deng)離(li)子弧焊(han)及(ji)埋弧焊(han)時,常用(yong)的奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)絲型號。
②. 焊材(cai)的成(cheng)分,特(te)別是焊接材(cai)料中(zhong)的Cr、Ni合金元(yuan)素要高于母材(cai),例如18-8焊接采用19-9焊接材(cai)料等。
③. 在可(ke)能的(de)條件下,應采用(yong)含有少量(4%~12%)鐵素體的(de)焊(han)接材料,保證焊(han)縫(feng)良好的(de)抗裂性能。
④. 焊縫中不允許(xu)或不可能存在鐵(tie)素(su)體相時,焊材(cai)應(ying)選用(yong)含Mo、Mn等合金元素(su)的焊接材(cai)料。
⑤. 焊(han)材的C、S、P、Si、Nb應盡可能低,特別(bie)是(shi)C、S、P等元素(su)。Nb在純(chun)奧氏(shi)體焊(han)縫(feng)中(zhong)會引起(qi)凝固(gu)裂紋,但(dan)焊(han)縫(feng)中(zhong)有(you)(you)少量鐵素(su)體,可以有(you)(you)效地(di)避免。
⑥. 焊(han)后需(xu)要進行穩定化(hua)或消(xiao)除應力處理的焊(han)接結(jie)構,通常(chang)選(xuan)用含Nb的焊(han)接材(cai)料。如06Cr18Ni10Nb、06Cr18Nil2Mo2Nb等。常(chang)用藥芯焊(han)絲(si)型(xing)號及化(hua)學(xue)成分(fen)(%),見(jian)表6-4。

藥芯焊絲用保護氣體,見表(biao)6-5。
埋弧焊(han)(han)常于(yu)奧氏體不(bu)銹鋼中厚板的(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie),有時(shi)也可用于(yu)薄板焊(han)(han)接(jie)。在埋弧焊(han)(han)焊(han)(han)接(jie)過程中,Cr、Ni元素(su)的(de)(de)(de)燒損可通過焊(han)(han)劑和焊(han)(han)絲中合金元素(su)的(de)(de)(de)過渡得到補充。由于(yu)埋弧焊(han)(han)的(de)(de)(de)熔深大,應注意防止焊(han)(han)縫中心區(qu)熱裂紋(wen)的(de)(de)(de)產(chan)生和熱影響區(qu)耐腐蝕性(xing)的(de)(de)(de)降低。
奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)熱裂敏感性(xing)大,這就要求焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬成分大致與母材成分匹配,同時(shi)應(ying)控制(zhi)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)的(de)(de)含量(liang)。對長期在高溫下工作的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)件,焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)含量(liang)應(ying)不(bu)大于(yu)5%.大多數奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)可采用(yong)埋(mai)弧焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)接(jie),焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)應(ying)選(xuan)(xuan)用(yong)低Si、低S、低P,成分與母材相近的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)。對Cr、Ni含量(liang)大于(yu)20%的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang),為提高其(qi)抗裂性(xing)能,可選(xuan)(xuan)用(yong)高Mn(6%~8%)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si),焊(han)(han)(han)(han)劑應(ying)選(xuan)(xuan)用(yong)堿性(xing)或(huo)中(zhong)性(xing)焊(han)(han)(han)(han)劑,以(yi)防(fang)止向(xiang)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)增(zeng)Si。奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)專用(yong)焊(han)(han)(han)(han)劑增(zeng)Si極(ji)少,還可以(yi)向(xiang)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)過(guo)渡合金(jin),補償合金(jin)元素(su)的(de)(de)燒損,可以(yi)滿足焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)性(xing)能和化學成分的(de)(de)要求。奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)埋(mai)弧焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)時(shi),應(ying)注意選(xuan)(xuan)擇較(jiao)細的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)和較(jiao)小(xiao)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)線能量(liang)。
3. 焊(han)接奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)時(shi)的注意(yi)要(yao)點
①. 打磨所使用(yong)的砂輪片只能專用(yong)于打磨不(bu)銹鋼(gang);所用(yong)的鋼(gang)絲刷及清除焊渣的工(gong)具一律(lv)皆由不(bu)銹鋼(gang)制成;不(bu)銹鋼(gang)件表(biao)面不(bu)允(yun)許暴露(lu)在火焰加(jia)工(gong)處,否(fou)則將損壞不(bu)銹鋼(gang)的耐腐蝕性。
②. 焊(han)接操作(zuo)時(shi),應用(yong)短弧。在(zai)用(yong)氣(qi)體(ti)(ti)保(bao)護(hu)焊(han)時(shi),惰性氣(qi)體(ti)(ti)保(bao)護(hu)必(bi)須良好。當用(yong)實(shi)芯焊(han)絲作(zuo)為熔化(hua)極焊(han)接不銹鋼時(shi),保(bao)護(hu)氣(qi)體(ti)(ti)不宜(yi)用(yong)含(han)CO2的混合氣(qi);而藥芯焊(han)絲由于有渣保(bao)護(hu),不會因CO2氣(qi)而增加焊(han)縫的含(han)碳(tan)量。
③. 一(yi)般不(bu)預熱(re),只有特(te)別厚的構件在焊接(jie)前才預熱(re)100~150℃.
④. 在焊接中(zhong),層間溫(wen)度應嚴(yan)格控(kong)制(≤150℃).
⑤. 應盡可能用(yong)較小的線能量進行焊接。
⑥. 反面成型的氣(qi)體(ti)保護(hu)(hu)焊,焊根(gen)側必須(xu)用還性(xing)氣(qi)體(ti)或純氬保護(hu)(hu)。
⑦. 考慮到(dao)確(que)保焊縫中經計算(suan)后預先確(que)定(ding)的(de)鐵素(su)體(ti)含(han)量(liang),應當用鐵素(su)體(ti)測定(ding)儀(yi)復測焊縫中的(de)實際(ji)鐵素(su)體(ti)含(han)量(liang)。一般(ban)母材的(de)熔化量(liang)應控制在整個焊縫斷面(mian)面(mian)積的(de)35%以下(xia)。
⑧. 對于加入穩定(ding)(ding)劑(ji)(ji)以(yi)穩定(ding)(ding)碳(tan)的奧氏體(ti)不(bu)銹鋼,建(jian)議用超(chao)低碳(tan)不(bu)含穩定(ding)(ding)劑(ji)(ji)的填充材料,反之亦然,以(yi)防止晶間腐蝕。
⑨. 由于奧氏體不銹鋼受(shou)熱(re)變形大,應加強焊(han)件夾緊與(yu)定(ding)位焊(han)。
⑩. 不允許在工(gong)件坡口處有(you)電(dian)弧擦傷母(mu)材的痕(hen)跡。
?. 為確保焊接(jie)接(jie)頭的(de)耐腐蝕性,其(qi)表面(mian)應呈(cheng)光(guang)(guang)亮狀;殘(can)渣、焊縫的(de)顏色等皆(jie)應去除,去除的(de)辦法(fa)(fa)是砂輪打磨、酸洗、噴丸、刷洗或拋光(guang)(guang)。因為表面(mian)愈平整光(guang)(guang)滑,其(qi)耐蝕性就愈高。表面(mian)酸洗可用相應酸洗液或酸洗膏(gao),在其(qi)規定(ding)的(de)時間內完成酸洗,再用清潔水加以沖洗。在去除焊后(hou)的(de)顏色時,最好(hao)的(de)辦法(fa)(fa)是用石英(ying)砂進行(xing)噴丸處理。
?. 修(xiu)復(fu)焊前,修(xiu)焊處表面(mian)也應(ying)酸洗。酸洗之(zhi)后應(ying)對(dui)表面(mian)進(jin)行鈍(dun)化處理,然后用清水沖洗干(gan)凈,方可進(jin)行修(xiu)復(fu)焊接。
?. 噴丸(wan)處理(li)時只允許用石英砂或不銹鋼丸(wan)粒。經噴丸(wan)處理(li)后的表面(mian)有金屬(shu)光澤,但表面(mian)過(guo)于粗(cu)糙者(zhe),應(ying)再做(zuo)酸(suan)洗、鈍化處理(li)。
?. 在焊接中,為加(jia)快焊縫冷(leng)卻速度,推薦采用起淬冷(leng)作用的銅(tong)墊塊。
奧氏體(ti)不銹鋼(gang)埋弧焊焊絲及(ji)焊劑選用,見表(biao)6-3。


