鉻鎳奧氏體(ti)不銹鋼工(gong)藝特點如下:
1. 接頭形式及裝配
等離子弧焊的通用(yong)(yong)接(jie)頭是對接(jie)接(jie)頭,板厚(hou)≤8mm采用(yong)(yong)I形(xing)坡(po)口,隨著厚(hou)度(du)增(zeng)加可采用(yong)(yong)單(dan)面V形(xing)或(huo)U形(xing)以及雙(shuang)面V形(xing)和(he)U形(xing)坡(po)口,從一側或(huo)兩側進行單(dan)道或(huo)多(duo)道焊。此外,也適于(yu)角接(jie)和(he)T形(xing)接(jie)頭的焊接(jie)。
焊接(jie)厚(hou)度(du)(du)在0.05~1.6mm之間時,通常用(yong)微束(shu)等離子弧(hu)焊以熔(rong)透法焊接(jie)。對(dui)(dui)于厚(hou)度(du)(du)在0.05~0.25mm的工件一般用(yong)卷(juan)邊(bian)(bian)接(jie)頭。接(jie)頭可(ke)在折邊(bian)(bian)機上制(zhi)備,卷(juan)邊(bian)(bian)高度(du)(du)與(yu)板厚(hou)有關。厚(hou)度(du)(du)<0.8mm薄板I形(xing)坡(po)口對(dui)(dui)接(jie)和(he)卷(juan)邊(bian)(bian)對(dui)(dui)接(jie)裝(zhuang)配與(yu)夾緊(jin)要求如圖3-1和(he)表(biao)3-20所(suo)示(shi)。薄板(厚(hou)度(du)(du)<0.8mm)端面接(jie)頭的裝(zhuang)配要求如圖3-2所(suo)示(shi)。
板厚在1.6~3mm之(zhi)間推薦采用(yong)鎢極(ji)氬弧(hu)焊(han)。厚度大(da)于3mm的(de)焊(han)件,可(ke)用(yong)I形(xing)坡(po)口(kou)以小孔法等(deng)離子弧(hu)焊(han)技術單面一次(ci)焊(han)成。當厚度較大(da)(>8mm)的(de)焊(han)件采用(yong)開坡(po)口(kou)對接時(shi),因等(deng)離子弧(hu)焊(han)的(de)熔深比鎢極(ji)氬弧(hu)焊(han)大(da),接頭的(de)鈍邊可(ke)加大(da)。
等離(li)子弧(hu)焊(han)的起弧(hu)處坡(po)口邊緣必(bi)須(xu)緊密(mi)接(jie)觸,之間的間隙(xi)不應超過(guo)金屬厚度的10%。若難以(yi)保(bao)證此公差時(shi),需(xu)添(tian)加填充金屬。用(yong)小孔法焊(han)接(jie)時(shi),焊(han)接(jie)熔池是(shi)靠液態金屬的表面張力(li)支(zhi)托(tuo),可以(yi)不需(xu)要(yao)起激(ji)冷(leng)作用(yong)和支(zhi)托(tuo)作用(yong)的襯墊。但(dan)為(wei)了保(bao)護(hu)底層(ceng)熔化金屬不受大氣污染,在焊(han)接(jie)不銹鋼時(shi)在焊(han)縫背面要(yao)求用(yong)保(bao)護(hu)氣進行保(bao)護(hu)。
如圖3-3所示(shi)為小孔焊(han)接對接接頭用的襯(chen)墊。它有一較深(shen)的通氣槽,兩邊可以支托(tuo)工件使(shi)之(zhi)對齊。槽內通入對焊(han)縫背面起保護作用的氣體(ti)。這也(ye)為等離子(zi)體(ti)射流提供了一個排出(chu)空(kong)間。
2. 等離子(zi)弧焊工藝參數的選擇
①. 焊接電流
焊接(jie)(jie)電(dian)(dian)(dian)流(liu)是根據板厚或(huo)熔透要求來選定(ding)的(de)。焊接(jie)(jie)電(dian)(dian)(dian)流(liu)過(guo)(guo)(guo)(guo)小,難(nan)于形成(cheng)(cheng)小孔(kong)效應;焊接(jie)(jie)電(dian)(dian)(dian)流(liu)增(zeng)(zeng)大(da),等離子弧(hu)穿透力增(zeng)(zeng)大(da),但電(dian)(dian)(dian)流(liu)過(guo)(guo)(guo)(guo)大(da)會造成(cheng)(cheng)熔池金屬因小孔(kong)直徑(jing)過(guo)(guo)(guo)(guo)大(da)而墜落,難(nan)以(yi)形成(cheng)(cheng)合格焊縫,甚至引(yin)起雙(shuang)弧(hu),損(sun)傷(shang)噴嘴(zui)并(bing)破壞焊接(jie)(jie)過(guo)(guo)(guo)(guo)程穩定(ding)性。因此(ci),在噴嘴(zui)結構確定(ding)后,為了獲得(de)穩定(ding)的(de)小孔(kong)焊接(jie)(jie)過(guo)(guo)(guo)(guo)程,焊接(jie)(jie)電(dian)(dian)(dian)流(liu)只能在某(mou)一個合適的(de)范圍(wei)內選擇,而且這個范圍(wei)與離子氣的(de)流(liu)量有關。
②. 焊(han)接速度
焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)速(su)度應(ying)(ying)根據等離子氣流(liu)量及(ji)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)電流(liu)來(lai)選擇。其他(ta)條件一(yi)定時(shi),如果(guo)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)速(su)度增大,焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)熱輸(shu)入減小(xiao)(xiao),小(xiao)(xiao)孔直徑隨之(zhi)減小(xiao)(xiao),直至消失,失去小(xiao)(xiao)孔效(xiao)應(ying)(ying)。如果(guo)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)速(su)度太低,母材過(guo)熱,小(xiao)(xiao)孔擴大,熔(rong)池(chi)金屬容易墜落(luo),甚至造成焊(han)(han)(han)縫塌陷、熔(rong)池(chi)泄漏現象(xiang)。因此(ci),焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)速(su)度、離子氣流(liu)量及(ji)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)電流(liu)等這三個工藝參數應(ying)(ying)相互配合(he)。
③. 噴嘴(zui)離工(gong)件的(de)距離
噴(pen)嘴離(li)(li)工件的距離(li)(li)過大,熔透能力降低;距離(li)(li)過小易造成噴(pen)嘴被飛濺堵(du)塞,破壞噴(pen)嘴正常工作。噴(pen)嘴離(li)(li)工件距離(li)(li)一般取3~8mm.和鎢極氬弧焊相(xiang)比,噴(pen)嘴距離(li)(li)變化對(dui)焊接質量的影(ying)響不太(tai)敏感。
④. 等離(li)子氣及(ji)流量
等(deng)離子氣(qi)及(ji)(ji)保護(hu)氣(qi)體(ti)通(tong)常(chang)根據被(bei)焊金(jin)屬(shu)及(ji)(ji)電(dian)(dian)流大小來選(xuan)擇。大電(dian)(dian)流等(deng)離子焊接時,等(deng)離子氣(qi)及(ji)(ji)保護(hu)氣(qi)體(ti)通(tong)常(chang)采用(yong)相同(tong)氣(qi)體(ti),否則電(dian)(dian)弧的(de)(de)穩(wen)定性將變(bian)差。小電(dian)(dian)流等(deng)離子弧焊焊接通(tong)常(chang)采用(yong)純氬氣(qi)做等(deng)離子氣(qi)。這時因為(wei)氬氣(qi)的(de)(de)電(dian)(dian)離電(dian)(dian)位較低,可保證電(dian)(dian)弧引燃容易(yi)。
等(deng)離子氣(qi)(qi)流量決定(ding)了等(deng)離子流力(li)(li)和(he)熔(rong)(rong)透(tou)能力(li)(li)。等(deng)離子氣(qi)(qi)的(de)流量越大,熔(rong)(rong)透(tou)能力(li)(li)越大。但(dan)等(deng)離子氣(qi)(qi)流量過大會使(shi)小孔直徑(jing)過大而(er)不能保證焊縫成形(xing)。因此,應根據噴嘴(zui)直徑(jing)、等(deng)離子氣(qi)(qi)的(de)種類、焊接(jie)電流及焊接(jie)速度(du)選擇適當(dang)的(de)等(deng)離子氣(qi)(qi)流量。利用熔(rong)(rong)入法(fa)焊接(jie)時,應適當(dang)降低等(deng)離子氣(qi)(qi)流量,以減小等(deng)離子流力(li)(li)。
保護(hu)氣(qi)(qi)體流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)應(ying)根據焊接電(dian)流(liu)(liu)及等(deng)離(li)子氣(qi)(qi)流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)來選(xuan)擇。在(zai)一定的等(deng)離(li)子氣(qi)(qi)流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)下(xia),保護(hu)氣(qi)(qi)體流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)太(tai)大會導致(zhi)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)的紊亂(luan),影響電(dian)弧穩定性(xing)和保護(hu)效(xiao)果。而保護(hu)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)太(tai)小(xiao),保護(hu)效(xiao)果也不好,因此(ci),保護(hu)氣(qi)(qi)體流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)應(ying)與等(deng)離(li)子氣(qi)(qi)流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)保持適當的比例。
小(xiao)孔(kong)型焊接(jie)保護氣體(ti)流(liu)量一般在(zai)15~30L/min范(fan)圍內。采用(yong)較小(xiao)的(de)等(deng)(deng)離(li)子氣流(liu)量焊接(jie)時,電(dian)弧(hu)的(de)等(deng)(deng)離(li)子流(liu)力減小(xiao),電(dian)弧(hu)的(de)穿透(tou)力降低,只能(neng)熔(rong)化工件,不(bu)能(neng)形成(cheng)(cheng)小(xiao)孔(kong),焊縫成(cheng)(cheng)形過程與鎢(wu)極(ji)氬弧(hu)焊相似(si)。這種(zhong)方法稱為熔(rong)人型等(deng)(deng)離(li)子弧(hu)焊接(jie),適用(yong)于薄板、多層焊的(de)蓋(gai)面焊及角焊縫的(de)焊接(jie)。
⑤. 引弧與(yu)收弧
板(ban)厚小于3mm時,可(ke)直接(jie)在(zai)工(gong)件(jian)(jian)上(shang)引弧(hu)和(he)收(shou)弧(hu)。利用穿孔法等(deng)離(li)子弧(hu)焊接(jie)厚板(ban)時,引弧(hu)及收(shou)弧(hu)處容易產生氣孔、下凹等(deng)缺陷。對(dui)于平(ping)直焊縫,可(ke)采用增加(jia)引弧(hu)板(ban)和(he)收(shou)弧(hu)板(ban)來解決這個問題。先在(zai)引弧(hu)板(ban)上(shang)形成小孔,然后(hou)再過渡到工(gong)件(jian)(jian)上(shang)去,焊接(jie)結束前將小孔閉合在(zai)收(shou)弧(hu)板(ban)上(shang)。
大厚度的環(huan)縫,不便加引弧板和(he)收弧板時,應采(cai)取焊(han)接電流(liu)(liu)和(he)離子氣(qi)遞增和(he)遞減(jian)的方法在工件(jian)上(shang)引弧,完成(cheng)引弧建立小孔并利用電流(liu)(liu)和(he)等離子氣(qi)流(liu)(liu)量衰減(jian)法來收弧閉合小孔。
⑥. 接頭形式和裝(zhuang)配要求
工件厚度小于(yu)表3-20列舉的厚度時,采取(qu)I形(xing)(xing)坡口,用(yong)穿(chuan)孔法單(dan)面焊(han)雙面成形(xing)(xing)一(yi)次焊(han)透(tou)。工件厚度大于(yu)表3-20列舉的數值時,根據(ju)厚度不同,可開V形(xing)(xing)、U形(xing)(xing)或(huo)雙V形(xing)(xing)、雙U形(xing)(xing)坡口。
工件(jian)厚度小(xiao)于1.6mm,采用(yong)微束等離子弧焊時,接(jie)(jie)頭(tou)(tou)形式(shi)有:對(dui)接(jie)(jie)、卷邊(bian)對(dui)接(jie)(jie)、卷邊(bian)角接(jie)(jie)、端面接(jie)(jie)頭(tou)(tou)。當厚度小(xiao)于0.8mm時,接(jie)(jie)頭(tou)(tou)裝配(pei)要求(qiu)列于表3-21。
3. 奧氏體(ti)不銹鋼等離(li)子弧(hu)焊(han)的(de)工藝要點
①. 大(da)電流等離(li)子弧(hu)焊一(yi)般用于對接(jie)接(jie)頭(tou),材料厚(hou)度小于8mm時可一(yi)次(ci)熔透,對接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)裝(zhuang)配間(jian)隙和(he)錯邊(bian)量不(bu)得大(da)于0.5mm.
②. 焊(han)接接頭焊(han)前應(ying)仔細清(qing)洗(xi)干凈。當采用微(wei)束等離子弧焊(han)時(shi),對(dui)焊(han)件(jian)的清(qing)洗(xi)要(yao)求更(geng)加(jia)嚴格,工件(jian)越小、越薄,清(qing)洗(xi)要(yao)求越高。
③. 在(zai)背(bei)面(mian)的保(bao)護氬氣中適量加入(ru)二氧化碳能在(zai)熔池背(bei)面(mian)形(xing)成鉻的氧化物,增加表面(mian)張(zhang)力,防(fang)止熔池泄漏(lou),也可采用水冷銅墊板防(fang)止泄漏(lou)。
④. 多(duo)層焊(han)的(de)第一(yi)道焊(han)縫(feng)采用(yong)穿透法焊(han)接,然后可用(yong)熔透法或其他焊(han)接方(fang)法將焊(han)縫(feng)焊(han)完(wan)。
⑤. 當(dang)要求焊縫有加(jia)強高時,需(xu)向熔(rong)池加(jia)入(ru)填(tian)充焊絲,焊絲的直徑可在0.8~1.2mm之間(jian)選擇。
4. 奧氏體不銹鋼等離子弧焊(han)的工藝參(can)數
①. 穿孔型等(deng)離子弧焊工(gong)藝參數
焊(han)接(jie)板厚(hou)在(zai)1~8mm之間的不銹鋼,可通過選(xuan)擇較大的焊(han)接(jie)電(dian)流(liu)及等(deng)離(li)子流(liu),使等(deng)離(li)子弧具(ju)有較大的能(neng)量密度及等(deng)離(li)子流(liu)力,將焊(han)接(jie)工件被(bei)完(wan)全熔(rong)(rong)透(tou)并在(zai)等(deng)離(li)子流(liu)的作用下(xia)形(xing)成(cheng)一個貫穿工件的小(xiao)孔(kong),熔(rong)(rong)化金(jin)屬(shu)(shu)被(bei)排擠在(zai)小(xiao)孔(kong)的周(zhou)圍。隨(sui)著等(deng)離(li)子流(liu)在(zai)焊(han)接(jie)方向移(yi)(yi)動,熔(rong)(rong)化金(jin)屬(shu)(shu)沿電(dian)弧周(zhou)圍熔(rong)(rong)池壁向熔(rong)(rong)池后方移(yi)(yi)動并結晶成(cheng)焊(han)縫,而小(xiao)孔(kong)隨(sui)著等(deng)離(li)子弧向前移(yi)(yi)動。
不銹鋼穿孔型等離子(zi)弧焊工藝參數(shu)見表3-22
②. 熔透型(xing)等(deng)離子弧焊(han)工藝參數(shu)
中、小電流等離子(zi)弧焊一般都采(cai)用熔(rong)(rong)透型(xing)焊接(jie)技術,工(gong)藝參數(shu)與穿孔(kong)型(xing)等離子(zi)弧焊類似(si)(si),主(zhu)要(yao)參數(shu)的選定(ding)應注意熔(rong)(rong)透型(xing)等離子(zi)弧焊的工(gong)藝特點。主(zhu)要(yao)是(shi)焊接(jie)時熔(rong)(rong)池上不(bu)需形成小孔(kong),焊縫成形過程與鎢(wu)極氬弧焊相似(si)(si),只(zhi)需考慮(lv)熔(rong)(rong)深和(he)熔(rong)(rong)寬。
不銹鋼熔透型(xing)等離(li)子(zi)弧焊工藝參數見表3-23
③. 微束(shu)等離子弧焊(han)工藝
不銹鋼微束等(deng)離子弧焊工藝參數見表 3-24.
④. 脈沖等離子弧焊工藝參數
脈(mo)沖(chong)等離(li)子弧(hu)焊(han)的過程與脈(mo)沖(chong)焊(han)相似,每(mei)(mei)一次脈(mo)沖(chong)電流(liu)在焊(han)件上形(xing)成(cheng)(cheng)一個焊(han)點,每(mei)(mei)個焊(han)點相互(hu)重疊一部分便連成(cheng)(cheng)焊(han)縫。一般(ban)采(cai)用方波或梯形(xing)波直流(liu)脈(mo)沖(chong)電源。
脈(mo)沖(chong)等(deng)離(li)子焊(han)(han)機一(yi)般(ban)采用頻率為50Hz以(yi)下的脈(mo)沖(chong)弧(hu)焊(han)(han)電源。與(yu)一(yi)般(ban)等(deng)離(li)子焊(han)(han)相(xiang)比,脈(mo)沖(chong)等(deng)離(li)子焊(han)(han)的優點(dian)是:
a. 焊接(jie)過程更(geng)穩定;
b. 焊接線能(neng)量易于控(kong)制(zhi),能(neng)夠更好地控(kong)制(zhi)熔(rong)池,保證良好的焊縫成形;
c. 焊接熱影響區小(xiao),焊接變形小(xiao);
d. 脈沖電弧具(ju)有攪拌作(zuo)用,有利于細化晶(jing)粒(li),降低裂紋的敏感性;
e. 可進行全位(wei)置焊接。
脈沖等離子弧焊的工藝參數有:脈沖電流(Ip)、基值電流(Ib)、脈沖頻率(f)、脈寬比Tp/(tp+tb)。脈沖等離子弧焊適用于管道的全位置焊、薄壁構件以及熱敏感性強的材料的焊接。
不(bu)銹鋼脈沖等離子弧(hu)焊工(gong)藝(yi)參數見表3-25.