奧(ao)氏體(ti)不銹鋼(gang)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(ao)氏體不銹鋼焊接工藝有其特點。


1. 焊接(jie)方(fang)法及規(gui)范選(xuan)擇


  奧氏體不銹鋼可用鎢極(ji)氬弧焊(TIG)、熔化極氬弧焊(MIG)、等(deng)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(han)(han)接,因為(wei)其熔(rong)點低(di)、熱(re)(re)導率小、電阻系數大(da),焊(han)(han)接時母材(cai)和焊(han)(han)接材(cai)料都容(rong)易被(bei)加熱(re)(re)、熔(rong)化(hua),所以(yi)使用的(de)焊(han)(han)接電流比較小,只(zhi)是普通碳鋼的(de)80%左右。同(tong)時應采用窄(zhai)(zhai)焊(han)(han)縫、窄(zhai)(zhai)焊(han)(han)道,減(jian)少(shao)(shao)高溫(wen)停留時間,防止碳化(hua)物析(xi)出影響耐腐蝕性,減(jian)少(shao)(shao)焊(han)(han)縫收縮應力(li),降低(di)熱(re)(re)裂(lie)紋敏感性。


2. 奧氏體不銹鋼焊接材料的選擇


 奧氏體(ti)不銹鋼品(pin)種多(duo),使(shi)用環境復雜多(duo)變(bian),焊(han)接材(cai)料(liao)的選(xuan)擇是(shi)一(yi)項(xiang)謹(jin)慎而又重要(yao)的工作。奧氏體(ti)不銹鋼選(xuan)擇焊(han)接材(cai)料(liao)的主要(yao)依據是(shi):根據母材(cai)的主要(yao)化學成(cheng)分選(xuan)擇焊(han)材(cai)。


  ①. 填充金屬如(ru)焊(han)條、焊(han)絲等,應根據被(bei)焊(han)材(cai)料的品種、規格(ge)及配(pei)合的不同焊(han)接工藝來選(xuan)用(yong)。表6-3列出在采用(yong)鎢(wu)極氬(ya)弧(hu)焊(han)、熔化極氬(ya)弧(hu)焊(han)、等離子弧(hu)焊(han)及埋(mai)弧(hu)焊(han)時,常用(yong)的奧氏體不銹鋼焊(han)絲型號。


  ②. 焊(han)材(cai)的成分,特(te)別(bie)是焊(han)接(jie)材(cai)料中的Cr、Ni合金元素要(yao)高于母材(cai),例如(ru)18-8焊(han)接(jie)采(cai)用19-9焊(han)接(jie)材(cai)料等。


  ③. 在(zai)可能的(de)條件下,應采用含有少量(liang)(4%~12%)鐵素體的(de)焊接材料(liao),保證(zheng)焊縫良好(hao)的(de)抗(kang)裂性(xing)能。


  ④. 焊縫中不允(yun)許或不可(ke)能存在鐵素(su)體相時,焊材(cai)應選用含(han)Mo、Mn等合金元(yuan)素(su)的焊接材(cai)料。


  ⑤. 焊材的C、S、P、Si、Nb應盡可能(neng)低(di),特別是(shi)C、S、P等元素。Nb在純奧氏體(ti)焊縫中(zhong)會(hui)引起凝(ning)固裂紋,但焊縫中(zhong)有(you)少量鐵素體(ti),可以有(you)效地避免。


  ⑥. 焊后需要進行穩定(ding)化(hua)或消除應(ying)力處理的焊接(jie)結構(gou),通常選(xuan)用含Nb的焊接(jie)材料。如06Cr18Ni10Nb、06Cr18Nil2Mo2Nb等。常用藥芯焊絲型號及化(hua)學成分(%),見表6-4。


表 4.jpg


  藥芯焊(han)絲用保(bao)護氣體,見表(biao)6-5。


  埋弧(hu)焊(han)常于(yu)奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼中(zhong)(zhong)(zhong)厚板(ban)的(de)(de)焊(han)接(jie),有時也可(ke)用于(yu)薄(bo)板(ban)焊(han)接(jie)。在埋弧(hu)焊(han)焊(han)接(jie)過(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong),Cr、Ni元素(su)的(de)(de)燒(shao)損可(ke)通過(guo)焊(han)劑和焊(han)絲中(zhong)(zhong)(zhong)合金元素(su)的(de)(de)過(guo)渡得(de)到(dao)補充。由于(yu)埋弧(hu)焊(han)的(de)(de)熔(rong)深大,應注意防止焊(han)縫中(zhong)(zhong)(zhong)心區熱(re)裂紋(wen)的(de)(de)產生和熱(re)影響(xiang)區耐腐蝕(shi)性的(de)(de)降低。


  奧氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)熱裂(lie)敏感性大(da)(da),這就要求焊(han)(han)(han)(han)(han)縫金(jin)屬成(cheng)分(fen)(fen)大(da)(da)致與母材成(cheng)分(fen)(fen)匹配,同時(shi)應(ying)控制焊(han)(han)(han)(han)(han)縫中(zhong)鐵(tie)素體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)含量(liang)(liang)。對(dui)長期(qi)在高(gao)溫下工作的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)件,焊(han)(han)(han)(han)(han)縫中(zhong)鐵(tie)素體(ti)(ti)含量(liang)(liang)應(ying)不(bu)(bu)大(da)(da)于5%.大(da)(da)多數奧氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)可采用埋弧焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)接,焊(han)(han)(han)(han)(han)絲應(ying)選(xuan)用低(di)(di)Si、低(di)(di)S、低(di)(di)P,成(cheng)分(fen)(fen)與母材相近的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)絲。對(dui)Cr、Ni含量(liang)(liang)大(da)(da)于20%的(de)(de)(de)(de)奧氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),為提高(gao)其(qi)抗裂(lie)性能,可選(xuan)用高(gao)Mn(6%~8%)焊(han)(han)(han)(han)(han)絲,焊(han)(han)(han)(han)(han)劑(ji)應(ying)選(xuan)用堿性或中(zhong)性焊(han)(han)(han)(han)(han)劑(ji),以防(fang)止向焊(han)(han)(han)(han)(han)縫中(zhong)增(zeng)Si。奧氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)專用焊(han)(han)(han)(han)(han)劑(ji)增(zeng)Si極少,還(huan)可以向焊(han)(han)(han)(han)(han)縫過渡合金(jin),補(bu)償合金(jin)元素的(de)(de)(de)(de)燒損,可以滿足焊(han)(han)(han)(han)(han)縫性能和化學成(cheng)分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)要求。奧氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)埋弧焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)接時(shi),應(ying)注意(yi)選(xuan)擇較細的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)絲和較小的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接線能量(liang)(liang)。



3. 焊接奧氏體不銹鋼(gang)時的注意要點


  ①. 打磨(mo)所使用的砂輪片只能專用于打磨(mo)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang);所用的鋼(gang)絲刷及清除(chu)焊渣的工(gong)具一(yi)律皆(jie)由不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)制(zhi)成(cheng);不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)件表面不(bu)(bu)(bu)允許暴露在火焰加工(gong)處,否則將損壞不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)的耐腐蝕(shi)性。


  ②. 焊(han)(han)(han)(han)接操作時,應用短(duan)弧。在用氣(qi)體(ti)(ti)保(bao)護(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)時,惰(duo)性氣(qi)體(ti)(ti)保(bao)護(hu)(hu)必須良好。當(dang)用實芯焊(han)(han)(han)(han)絲(si)作為熔化(hua)極焊(han)(han)(han)(han)接不(bu)(bu)銹鋼(gang)時,保(bao)護(hu)(hu)氣(qi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)宜(yi)用含CO2的混合氣(qi);而藥芯焊(han)(han)(han)(han)絲(si)由于有渣(zha)保(bao)護(hu)(hu),不(bu)(bu)會因(yin)CO2氣(qi)而增(zeng)加焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)的含碳量。


  ③. 一般不預(yu)熱(re),只有特別厚的構件(jian)在焊接前(qian)才預(yu)熱(re)100~150℃.


  ④. 在焊接中(zhong),層(ceng)間溫度應嚴格控(kong)制(zhi)(≤150℃).


  ⑤. 應盡可能(neng)用較小(xiao)的線能(neng)量進(jin)行焊接(jie)。


  ⑥. 反面成(cheng)型的氣體保護焊,焊根側必須用還性氣體或純氬保護。


  ⑦. 考慮到確保(bao)焊縫(feng)(feng)中經計算后預先確定的鐵(tie)素體含(han)量,應當用鐵(tie)素體測定儀復測焊縫(feng)(feng)中的實際鐵(tie)素體含(han)量。一(yi)般母(mu)材的熔化量應控制在整(zheng)個(ge)焊縫(feng)(feng)斷面(mian)面(mian)積的35%以(yi)下。


  ⑧. 對(dui)于加(jia)入(ru)穩定劑以(yi)穩定碳(tan)的(de)奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼,建議(yi)用(yong)超低碳(tan)不含穩定劑的(de)填(tian)充材料,反(fan)之亦然,以(yi)防止晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)。


  ⑨. 由于奧(ao)氏體不銹鋼受熱變形大,應加強(qiang)焊件(jian)夾緊與定位焊。


  ⑩. 不允許在工(gong)件(jian)坡口處有電(dian)弧擦傷母材的(de)痕跡(ji)。


  ?. 為確保焊(han)接接頭的(de)耐(nai)(nai)腐蝕性,其表面(mian)(mian)(mian)應(ying)呈(cheng)光(guang)亮狀;殘渣、焊(han)縫的(de)顏色(se)等皆應(ying)去除,去除的(de)辦法是砂輪打磨、酸洗、噴丸(wan)、刷洗或拋光(guang)。因為表面(mian)(mian)(mian)愈(yu)平整光(guang)滑(hua),其耐(nai)(nai)蝕性就(jiu)愈(yu)高。表面(mian)(mian)(mian)酸洗可用(yong)相應(ying)酸洗液(ye)或酸洗膏,在其規定的(de)時間內(nei)完成酸洗,再用(yong)清潔水加以沖(chong)洗。在去除焊(han)后的(de)顏色(se)時,最好的(de)辦法是用(yong)石英(ying)砂進行(xing)噴丸(wan)處(chu)理。


  ?. 修復(fu)焊前,修焊處(chu)表面(mian)也應酸洗。酸洗之后應對(dui)表面(mian)進行(xing)鈍化(hua)處(chu)理,然(ran)后用清水沖洗干凈,方(fang)可進行(xing)修復(fu)焊接。


  ?. 噴丸處理(li)時只(zhi)允許用石英砂或不(bu)銹鋼(gang)丸粒。經噴丸處理(li)后的表面有金屬(shu)光(guang)澤,但(dan)表面過于粗糙者,應再(zai)做酸洗(xi)、鈍(dun)化處理(li)。


  ?. 在(zai)焊(han)接中,為加快焊(han)縫冷卻(que)速度,推薦采用起淬冷作用的銅墊塊(kuai)。


  奧氏(shi)體不銹鋼埋弧焊(han)焊(han)絲及焊(han)劑選用,見表6-3。


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