奧氏體不(bu)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(shi)體不(bu)銹鋼焊接工藝有其特點。
1. 焊接方法(fa)及規范選擇
奧氏體不銹鋼可用鎢極氬弧焊(TIG)、熔(rong)化極氬(ya)弧焊(MIG)、等離子(zi)弧焊(PAW)及埋弧(hu)焊(han)(SAW)等方法進行焊接。
奧氏體不銹鋼(gang)焊(han)接(jie),因為其熔點(dian)低、熱(re)(re)導率小、電阻系數大,焊(han)接(jie)時(shi)(shi)母材(cai)和焊(han)接(jie)材(cai)料都(dou)容易被加(jia)熱(re)(re)、熔化(hua),所(suo)以使用的(de)焊(han)接(jie)電流(liu)比較小,只是(shi)普(pu)通碳(tan)鋼(gang)的(de)80%左右。同時(shi)(shi)應(ying)采用窄(zhai)焊(han)縫、窄(zhai)焊(han)道,減少高溫停留時(shi)(shi)間,防止(zhi)碳(tan)化(hua)物析(xi)出影響耐腐蝕(shi)性,減少焊(han)縫收縮應(ying)力,降(jiang)低熱(re)(re)裂紋敏(min)感性。
2. 奧氏體不(bu)銹鋼焊接材(cai)料(liao)的(de)選擇(ze)
奧(ao)氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)品種多,使用環境復(fu)雜多變(bian),焊接(jie)材料的(de)(de)(de)選擇(ze)是一(yi)項(xiang)謹慎而又重要的(de)(de)(de)工作。奧(ao)氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)選擇(ze)焊接(jie)材料的(de)(de)(de)主要依(yi)據(ju)是:根據(ju)母材的(de)(de)(de)主要化學(xue)成分(fen)選擇(ze)焊材。
①. 填充(chong)金屬如焊(han)(han)(han)(han)條、焊(han)(han)(han)(han)絲等(deng),應根據被焊(han)(han)(han)(han)材料的(de)品種、規格(ge)及(ji)配合的(de)不(bu)同焊(han)(han)(han)(han)接(jie)工藝來(lai)選用。表6-3列出在采用鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)、熔(rong)化極氬弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)、等(deng)離子弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)及(ji)埋弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)時,常用的(de)奧氏體(ti)不(bu)銹鋼焊(han)(han)(han)(han)絲型號。
②. 焊材的(de)成分(fen),特別(bie)是焊接材料中(zhong)的(de)Cr、Ni合金(jin)元(yuan)素要高于(yu)母(mu)材,例如18-8焊接采用(yong)19-9焊接材料等(deng)。
③. 在可能的條件下(xia),應采(cai)用(yong)含有少量(4%~12%)鐵素體的焊(han)接材料(liao),保證焊(han)縫良好的抗裂性(xing)能。
④. 焊(han)縫中不允許或不可能存在鐵素(su)體相時,焊(han)材應選用含Mo、Mn等合金元素(su)的焊(han)接材料。
⑤. 焊材的(de)C、S、P、Si、Nb應盡可能(neng)低(di),特別是C、S、P等元素。Nb在純奧氏體焊縫(feng)中會引起凝固裂紋,但焊縫(feng)中有少量鐵素體,可以有效地避(bi)免。
⑥. 焊(han)后需(xu)要進行穩定化或消除(chu)應力處(chu)理的焊(han)接(jie)結構(gou),通(tong)常(chang)選用(yong)含Nb的焊(han)接(jie)材料(liao)。如(ru)06Cr18Ni10Nb、06Cr18Nil2Mo2Nb等。常(chang)用(yong)藥(yao)芯焊(han)絲型號及化學成(cheng)分(%),見表(biao)6-4。

藥(yao)芯焊絲用保護氣體,見表6-5。
埋弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)常于奧氏體不銹鋼(gang)中(zhong)厚(hou)板的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie),有時(shi)也可用于薄板焊(han)(han)(han)(han)接(jie)。在埋弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)過程中(zhong),Cr、Ni元素(su)的(de)(de)燒損可通(tong)過焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)和焊(han)(han)(han)(han)絲中(zhong)合金元素(su)的(de)(de)過渡得到補充(chong)。由(you)于埋弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)的(de)(de)熔深大(da),應(ying)注意防止(zhi)焊(han)(han)(han)(han)縫中(zhong)心區熱裂紋(wen)的(de)(de)產生和熱影響區耐(nai)腐(fu)蝕性的(de)(de)降低。
奧(ao)(ao)氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼熱裂敏(min)感性(xing)(xing)大,這就要求焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)(jin)屬成分(fen)大致與母材成分(fen)匹(pi)配,同時應(ying)控制焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中鐵素(su)體的(de)(de)含(han)量(liang)。對長期在高溫下(xia)工(gong)作的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)件,焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中鐵素(su)體含(han)量(liang)應(ying)不(bu)大于5%.大多數奧(ao)(ao)氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼可采用(yong)埋(mai)弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接,焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)應(ying)選用(yong)低(di)Si、低(di)S、低(di)P,成分(fen)與母材相近的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)。對Cr、Ni含(han)量(liang)大于20%的(de)(de)奧(ao)(ao)氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼,為提高其抗裂性(xing)(xing)能,可選用(yong)高Mn(6%~8%)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si),焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)劑(ji)應(ying)選用(yong)堿性(xing)(xing)或中性(xing)(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)劑(ji),以防止向焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中增Si。奧(ao)(ao)氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼專用(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)劑(ji)增Si極(ji)少,還可以向焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)過渡合金(jin)(jin)(jin),補償合金(jin)(jin)(jin)元(yuan)素(su)的(de)(de)燒損,可以滿足焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)性(xing)(xing)能和化學成分(fen)的(de)(de)要求。奧(ao)(ao)氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼埋(mai)弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接時,應(ying)注意(yi)選擇較細的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)和較小的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接線能量(liang)。
3. 焊(han)接奧氏體不銹鋼(gang)時的注意要(yao)點(dian)
①. 打磨(mo)所使用的砂(sha)輪片只能專(zhuan)用于打磨(mo)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang);所用的鋼(gang)(gang)絲刷及清除焊渣的工(gong)具一律皆由不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)制成;不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)件表面不(bu)(bu)允許暴露在火焰加工(gong)處(chu),否則將損壞(huai)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的耐腐蝕性。
②. 焊(han)接(jie)操作時,應用(yong)短弧。在用(yong)氣(qi)體保護(hu)焊(han)時,惰性氣(qi)體保護(hu)必須(xu)良好。當用(yong)實(shi)芯焊(han)絲作為熔化極焊(han)接(jie)不銹鋼時,保護(hu)氣(qi)體不宜用(yong)含CO2的(de)混(hun)合氣(qi);而藥芯焊(han)絲由于有渣保護(hu),不會因CO2氣(qi)而增加(jia)焊(han)縫的(de)含碳量。
③. 一(yi)般不預(yu)熱,只有特別厚的構(gou)件(jian)在焊接(jie)前才(cai)預(yu)熱100~150℃.
④. 在(zai)焊接中(zhong),層間溫度應嚴格控制(≤150℃).
⑤. 應(ying)盡可能用較(jiao)小的(de)線能量進行(xing)焊接(jie)。
⑥. 反面成型的(de)氣體保護焊,焊根側必須用還性氣體或純氬保護。
⑦. 考慮到確保焊縫中(zhong)經計(ji)算后預先確定的鐵素(su)體(ti)含(han)量(liang),應(ying)當用(yong)鐵素(su)體(ti)測定儀復測焊縫中(zhong)的實際鐵素(su)體(ti)含(han)量(liang)。一般母材的熔(rong)化量(liang)應(ying)控制(zhi)在整個焊縫斷面面積的35%以下。
⑧. 對(dui)于加(jia)入穩定(ding)劑以穩定(ding)碳的奧氏體不銹鋼,建議(yi)用超低碳不含穩定(ding)劑的填充(chong)材(cai)料,反之亦然,以防止晶間腐蝕。
⑨. 由于奧氏體不銹鋼受(shou)熱(re)變形大,應加強焊件(jian)夾緊與(yu)定位焊。
⑩. 不允許在工件坡(po)口(kou)處有電弧擦傷母材的(de)痕跡。
?. 為確保焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)耐腐蝕(shi)性,其表(biao)(biao)面應(ying)(ying)呈光(guang)亮狀;殘渣、焊縫的(de)(de)(de)顏色(se)等皆應(ying)(ying)去除,去除的(de)(de)(de)辦(ban)法是砂(sha)輪打磨、酸(suan)洗(xi)、噴(pen)丸、刷(shua)洗(xi)或拋光(guang)。因為表(biao)(biao)面愈平整光(guang)滑,其耐蝕(shi)性就愈高(gao)。表(biao)(biao)面酸(suan)洗(xi)可用(yong)相應(ying)(ying)酸(suan)洗(xi)液(ye)或酸(suan)洗(xi)膏,在(zai)其規定(ding)的(de)(de)(de)時間內完成酸(suan)洗(xi),再(zai)用(yong)清(qing)潔水(shui)加(jia)以沖(chong)洗(xi)。在(zai)去除焊后(hou)的(de)(de)(de)顏色(se)時,最好的(de)(de)(de)辦(ban)法是用(yong)石英砂(sha)進行噴(pen)丸處理。
?. 修(xiu)復焊(han)(han)前,修(xiu)焊(han)(han)處表(biao)面(mian)也應(ying)酸洗(xi)。酸洗(xi)之后應(ying)對(dui)表(biao)面(mian)進行(xing)鈍化處理(li),然(ran)后用清水(shui)沖洗(xi)干凈,方(fang)可進行(xing)修(xiu)復焊(han)(han)接。
?. 噴丸處理時(shi)只(zhi)允許用石英砂或(huo)不銹鋼丸粒。經噴丸處理后的表面有金屬(shu)光澤,但表面過于粗糙者,應再做酸洗、鈍(dun)化處理。
?. 在焊接中,為加快焊縫冷卻速度,推薦采用起淬冷作用的銅墊塊。
奧氏體(ti)不(bu)銹鋼埋弧焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)絲及焊(han)(han)(han)劑選用,見(jian)表(biao)6-3。


