鉻鎳奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼工藝特點如下:
1. 接(jie)頭形式(shi)及(ji)裝(zhuang)配
等離子(zi)弧(hu)焊(han)的(de)(de)通用接(jie)頭是對接(jie)接(jie)頭,板厚≤8mm采用I形(xing)坡(po)口,隨(sui)著厚度增(zeng)加可采用單面V形(xing)或U形(xing)以(yi)及雙(shuang)面V形(xing)和(he)U形(xing)坡(po)口,從一側或兩側進行單道或多道焊(han)。此(ci)外,也適(shi)于角(jiao)接(jie)和(he)T形(xing)接(jie)頭的(de)(de)焊(han)接(jie)。
焊接厚度(du)在(zai)0.05~1.6mm之間(jian)時(shi),通常(chang)用微束等離(li)子(zi)弧焊以熔(rong)透法焊接。對于(yu)厚度(du)在(zai)0.05~0.25mm的工件(jian)一(yi)般用卷邊接頭。接頭可(ke)在(zai)折邊機上制備,卷邊高度(du)與(yu)板厚有(you)關。厚度(du)<0.8mm薄(bo)板I形(xing)坡口(kou)對接和卷邊對接裝配(pei)與(yu)夾緊(jin)要(yao)求如圖3-1和表3-20所(suo)示。薄(bo)板(厚度(du)<0.8mm)端面接頭的裝配(pei)要(yao)求如圖3-2所(suo)示。
板厚(hou)在1.6~3mm之間(jian)推薦采用(yong)鎢(wu)極(ji)氬弧焊(han)(han)。厚(hou)度(du)大(da)于3mm的焊(han)(han)件(jian),可用(yong)I形坡(po)口以小孔法等離(li)子弧焊(han)(han)技術單面一(yi)次焊(han)(han)成。當厚(hou)度(du)較大(da)(>8mm)的焊(han)(han)件(jian)采用(yong)開坡(po)口對(dui)接時,因(yin)等離(li)子弧焊(han)(han)的熔深比鎢(wu)極(ji)氬弧焊(han)(han)大(da),接頭(tou)的鈍邊可加大(da)。
等離子(zi)弧焊(han)的(de)(de)起(qi)弧處坡(po)口(kou)邊緣必須緊密接(jie)觸(chu),之(zhi)間的(de)(de)間隙不(bu)應超(chao)過金(jin)(jin)屬(shu)厚度的(de)(de)10%。若難以保證(zheng)此(ci)公差時,需(xu)添加(jia)填充金(jin)(jin)屬(shu)。用(yong)(yong)小(xiao)孔(kong)法焊(han)接(jie)時,焊(han)接(jie)熔池是(shi)靠液態金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)表面張力支托(tuo),可以不(bu)需(xu)要(yao)起(qi)激冷(leng)作(zuo)用(yong)(yong)和支托(tuo)作(zuo)用(yong)(yong)的(de)(de)襯墊(dian)。但(dan)為了保護底層熔化金(jin)(jin)屬(shu)不(bu)受大氣污染,在(zai)焊(han)接(jie)不(bu)銹鋼(gang)時在(zai)焊(han)縫背面要(yao)求(qiu)用(yong)(yong)保護氣進行保護。
如(ru)圖3-3所示為小孔焊接對接接頭用的襯墊。它有一較深的通氣槽,兩邊可(ke)以支托工件使(shi)之對齊(qi)。槽內通入對焊縫背(bei)面起保(bao)護(hu)作用的氣體。這也為等離子體射流(liu)提供了一個排出(chu)空間(jian)。
2. 等離子弧焊工藝參數的選(xuan)擇
①. 焊接電流
焊(han)接(jie)電流(liu)(liu)是(shi)根(gen)據板(ban)厚或熔透要求來選(xuan)定(ding)的(de)(de)。焊(han)接(jie)電流(liu)(liu)過小(xiao),難于形(xing)成小(xiao)孔(kong)效(xiao)應(ying);焊(han)接(jie)電流(liu)(liu)增(zeng)大,等離子弧(hu)穿(chuan)透力增(zeng)大,但電流(liu)(liu)過大會(hui)造(zao)成熔池(chi)金(jin)屬因小(xiao)孔(kong)直徑過大而(er)墜落,難以形(xing)成合格焊(han)縫,甚至引起雙(shuang)弧(hu),損傷噴嘴(zui)并(bing)破(po)壞焊(han)接(jie)過程穩定(ding)性。因此,在(zai)噴嘴(zui)結(jie)構(gou)確定(ding)后,為了獲得穩定(ding)的(de)(de)小(xiao)孔(kong)焊(han)接(jie)過程,焊(han)接(jie)電流(liu)(liu)只(zhi)能在(zai)某一個合適的(de)(de)范(fan)圍(wei)內選(xuan)擇(ze),而(er)且這(zhe)個范(fan)圍(wei)與離子氣的(de)(de)流(liu)(liu)量有(you)關。
②. 焊接速度(du)
焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)速(su)(su)度(du)應根(gen)據等離子氣流(liu)(liu)量及(ji)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)電(dian)流(liu)(liu)來選擇。其他條(tiao)件一(yi)定時,如果(guo)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)速(su)(su)度(du)增大(da),焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)熱(re)輸入減(jian)(jian)小(xiao)(xiao),小(xiao)(xiao)孔(kong)直徑隨之減(jian)(jian)小(xiao)(xiao),直至消失,失去小(xiao)(xiao)孔(kong)效應。如果(guo)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)速(su)(su)度(du)太低,母材過熱(re),小(xiao)(xiao)孔(kong)擴(kuo)大(da),熔池金屬容易(yi)墜(zhui)落(luo),甚至造成焊(han)縫塌陷、熔池泄(xie)漏現象(xiang)。因此,焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)速(su)(su)度(du)、離子氣流(liu)(liu)量及(ji)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)電(dian)流(liu)(liu)等這三個(ge)工藝參數應相互配合(he)。
③. 噴(pen)嘴(zui)離(li)工件的距離(li)
噴嘴(zui)(zui)離(li)工件的(de)距離(li)過(guo)大,熔透(tou)能力降低;距離(li)過(guo)小易造成(cheng)噴嘴(zui)(zui)被(bei)飛(fei)濺(jian)堵塞,破壞噴嘴(zui)(zui)正常工作。噴嘴(zui)(zui)離(li)工件距離(li)一般取3~8mm.和鎢極氬弧焊相(xiang)比,噴嘴(zui)(zui)距離(li)變(bian)化對焊接(jie)質量的(de)影響不太敏感。
④. 等離子氣及流量
等離(li)子(zi)(zi)(zi)氣(qi)(qi)及(ji)(ji)(ji)保(bao)護氣(qi)(qi)體(ti)通常(chang)根(gen)據被焊(han)金(jin)屬及(ji)(ji)(ji)電(dian)流大小(xiao)來(lai)選擇。大電(dian)流等離(li)子(zi)(zi)(zi)焊(han)接時,等離(li)子(zi)(zi)(zi)氣(qi)(qi)及(ji)(ji)(ji)保(bao)護氣(qi)(qi)體(ti)通常(chang)采用相同(tong)氣(qi)(qi)體(ti),否則(ze)電(dian)弧的(de)(de)穩定性(xing)將變差。小(xiao)電(dian)流等離(li)子(zi)(zi)(zi)弧焊(han)焊(han)接通常(chang)采用純氬氣(qi)(qi)做(zuo)等離(li)子(zi)(zi)(zi)氣(qi)(qi)。這(zhe)時因為氬氣(qi)(qi)的(de)(de)電(dian)離(li)電(dian)位較低,可保(bao)證電(dian)弧引(yin)燃容易。
等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)氣(qi)流(liu)量(liang)(liang)(liang)決(jue)定(ding)了等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)流(liu)力(li)和熔(rong)透(tou)能力(li)。等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)氣(qi)的流(liu)量(liang)(liang)(liang)越(yue)(yue)大(da),熔(rong)透(tou)能力(li)越(yue)(yue)大(da)。但等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)氣(qi)流(liu)量(liang)(liang)(liang)過大(da)會使小孔直徑過大(da)而不能保證焊(han)縫成形。因(yin)此,應根據噴嘴直徑、等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)氣(qi)的種類、焊(han)接(jie)電流(liu)及(ji)焊(han)接(jie)速度選擇適當(dang)的等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)氣(qi)流(liu)量(liang)(liang)(liang)。利(li)用熔(rong)入法焊(han)接(jie)時,應適當(dang)降低等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)氣(qi)流(liu)量(liang)(liang)(liang),以減小等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)流(liu)力(li)。
保(bao)護(hu)氣(qi)(qi)體(ti)流(liu)(liu)量(liang)應根(gen)據焊接電(dian)流(liu)(liu)及等(deng)(deng)離(li)子氣(qi)(qi)流(liu)(liu)量(liang)來選(xuan)擇。在(zai)一(yi)定的等(deng)(deng)離(li)子氣(qi)(qi)流(liu)(liu)量(liang)下,保(bao)護(hu)氣(qi)(qi)體(ti)流(liu)(liu)量(liang)太大會導(dao)致氣(qi)(qi)流(liu)(liu)的紊亂,影響電(dian)弧穩定性和保(bao)護(hu)效果。而保(bao)護(hu)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)量(liang)太小,保(bao)護(hu)效果也不好,因此,保(bao)護(hu)氣(qi)(qi)體(ti)流(liu)(liu)量(liang)應與等(deng)(deng)離(li)子氣(qi)(qi)流(liu)(liu)量(liang)保(bao)持(chi)適(shi)當的比例。
小(xiao)孔型焊(han)(han)接(jie)(jie)保護氣(qi)體流(liu)量一般在15~30L/min范圍內。采用較小(xiao)的等離(li)子(zi)氣(qi)流(liu)量焊(han)(han)接(jie)(jie)時,電弧的等離(li)子(zi)流(liu)力(li)減(jian)小(xiao),電弧的穿透力(li)降低(di),只能熔化工件,不能形(xing)成小(xiao)孔,焊(han)(han)縫成形(xing)過程與(yu)鎢極氬弧焊(han)(han)相似。這(zhe)種方法(fa)稱(cheng)為熔人型等離(li)子(zi)弧焊(han)(han)接(jie)(jie),適用于薄板、多層焊(han)(han)的蓋(gai)面焊(han)(han)及角焊(han)(han)縫的焊(han)(han)接(jie)(jie)。
⑤. 引弧與收(shou)弧
板(ban)(ban)厚小于3mm時(shi),可直接(jie)在(zai)工(gong)件上引(yin)弧(hu)(hu)和收(shou)(shou)弧(hu)(hu)。利用(yong)穿孔(kong)法(fa)等(deng)離子弧(hu)(hu)焊接(jie)厚板(ban)(ban)時(shi),引(yin)弧(hu)(hu)及收(shou)(shou)弧(hu)(hu)處容易產(chan)生氣孔(kong)、下凹等(deng)缺陷。對于平(ping)直焊縫,可采(cai)用(yong)增加引(yin)弧(hu)(hu)板(ban)(ban)和收(shou)(shou)弧(hu)(hu)板(ban)(ban)來解決這個問題(ti)。先在(zai)引(yin)弧(hu)(hu)板(ban)(ban)上形成小孔(kong),然后再過渡到工(gong)件上去,焊接(jie)結束前將(jiang)小孔(kong)閉合在(zai)收(shou)(shou)弧(hu)(hu)板(ban)(ban)上。
大厚度的(de)環縫,不(bu)便(bian)加(jia)引弧(hu)(hu)板和(he)收弧(hu)(hu)板時,應采取焊接電流和(he)離子氣遞(di)增和(he)遞(di)減的(de)方法在(zai)工件(jian)上引弧(hu)(hu),完成(cheng)引弧(hu)(hu)建立小孔(kong)并利用電流和(he)等離子氣流量衰(shuai)減法來收弧(hu)(hu)閉合小孔(kong)。
⑥. 接頭(tou)形式和裝(zhuang)配要求
工(gong)件厚度(du)小(xiao)于表(biao)3-20列舉的(de)厚度(du)時(shi),采取I形(xing)坡口,用穿孔法單(dan)面焊雙面成形(xing)一次焊透(tou)。工(gong)件厚度(du)大于表(biao)3-20列舉的(de)數值時(shi),根據厚度(du)不同,可開V形(xing)、U形(xing)或雙V形(xing)、雙U形(xing)坡口。
工(gong)件(jian)厚度小(xiao)于1.6mm,采(cai)用微(wei)束等離子弧焊(han)時(shi),接(jie)頭形式有:對接(jie)、卷(juan)邊對接(jie)、卷(juan)邊角接(jie)、端面接(jie)頭。當厚度小(xiao)于0.8mm時(shi),接(jie)頭裝配要求(qiu)列(lie)于表3-21。
3. 奧氏體不銹鋼等(deng)離子弧(hu)焊的工藝要點
①. 大電(dian)流等(deng)離子弧(hu)焊(han)一般用于對(dui)接(jie)接(jie)頭,材料(liao)厚度小(xiao)于8mm時可一次熔透,對(dui)接(jie)接(jie)頭的裝(zhuang)配(pei)間(jian)隙和錯邊量不得大于0.5mm.
②. 焊接(jie)接(jie)頭焊前應仔細清洗干凈。當采用微束等離子弧焊時(shi),對焊件(jian)的清洗要求更(geng)加嚴格,工件(jian)越(yue)(yue)小、越(yue)(yue)薄,清洗要求越(yue)(yue)高。
③. 在(zai)背(bei)面(mian)的保護氬氣(qi)中適量加入二(er)氧化碳(tan)能在(zai)熔池(chi)(chi)背(bei)面(mian)形成鉻(ge)的氧化物,增加表面(mian)張(zhang)力,防(fang)止熔池(chi)(chi)泄(xie)漏(lou),也(ye)可采用水冷銅墊(dian)板防(fang)止泄(xie)漏(lou)。
④. 多層焊的第一道焊縫采(cai)用穿透法(fa)焊接,然后可用熔透法(fa)或(huo)其他焊接方法(fa)將焊縫焊完。
⑤. 當要求焊(han)縫有加強高時,需向(xiang)熔池加入填充焊(han)絲(si),焊(han)絲(si)的直徑可在0.8~1.2mm之間(jian)選擇。
4. 奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)等(deng)離子(zi)弧焊的工藝參數
①. 穿孔型(xing)等(deng)離子弧焊(han)工藝參數
焊接(jie)板厚(hou)在1~8mm之間的(de)(de)(de)不銹鋼,可通過選擇較(jiao)大的(de)(de)(de)焊接(jie)電(dian)流及(ji)等(deng)(deng)(deng)離(li)子流,使等(deng)(deng)(deng)離(li)子弧(hu)具有較(jiao)大的(de)(de)(de)能量密(mi)度及(ji)等(deng)(deng)(deng)離(li)子流力(li),將焊接(jie)工(gong)件被完全熔(rong)透并在等(deng)(deng)(deng)離(li)子流的(de)(de)(de)作用下形成(cheng)一個貫穿工(gong)件的(de)(de)(de)小孔,熔(rong)化金屬被排(pai)擠在小孔的(de)(de)(de)周(zhou)圍。隨著等(deng)(deng)(deng)離(li)子流在焊接(jie)方(fang)向移(yi)動(dong),熔(rong)化金屬沿電(dian)弧(hu)周(zhou)圍熔(rong)池壁向熔(rong)池后方(fang)移(yi)動(dong)并結晶(jing)成(cheng)焊縫,而小孔隨著等(deng)(deng)(deng)離(li)子弧(hu)向前移(yi)動(dong)。
不銹鋼(gang)穿孔型等離子(zi)弧焊(han)工藝(yi)參(can)數見(jian)表3-22
②. 熔透型等(deng)離子弧(hu)焊工藝參數
中、小電流等離(li)子(zi)弧(hu)焊(han)(han)一般都(dou)采用熔(rong)透型(xing)焊(han)(han)接技術,工藝參數(shu)與(yu)穿(chuan)孔(kong)型(xing)等離(li)子(zi)弧(hu)焊(han)(han)類似,主要參數(shu)的(de)選定應注意熔(rong)透型(xing)等離(li)子(zi)弧(hu)焊(han)(han)的(de)工藝特點。主要是焊(han)(han)接時熔(rong)池(chi)上不需(xu)形成(cheng)小孔(kong),焊(han)(han)縫成(cheng)形過程與(yu)鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)相似,只需(xu)考(kao)慮熔(rong)深和(he)熔(rong)寬。
不銹鋼熔(rong)透型等(deng)離子(zi)弧(hu)焊工藝(yi)參數見(jian)表3-23
③. 微束等離子弧(hu)焊工藝
不銹鋼微束等離子弧焊(han)工藝參數見表 3-24.
④. 脈沖(chong)等(deng)離(li)子(zi)弧焊工藝參數
脈(mo)沖(chong)(chong)等離子弧焊的(de)過程(cheng)與脈(mo)沖(chong)(chong)焊相似,每一次脈(mo)沖(chong)(chong)電流(liu)在焊件上形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)一個焊點,每個焊點相互重疊一部分便(bian)連成(cheng)(cheng)焊縫。一般采用(yong)方(fang)波或(huo)梯形(xing)(xing)波直流(liu)脈(mo)沖(chong)(chong)電源。
脈(mo)沖等離子焊(han)(han)機一(yi)般采用頻率為50Hz以下的脈(mo)沖弧(hu)焊(han)(han)電源。與一(yi)般等離子焊(han)(han)相比,脈(mo)沖等離子焊(han)(han)的優點(dian)是:
a. 焊接過(guo)程更(geng)穩定;
b. 焊(han)接(jie)線能(neng)量易于控(kong)制,能(neng)夠更好地(di)控(kong)制熔池(chi),保證(zheng)良好的焊(han)縫成(cheng)形;
c. 焊接(jie)熱影響區小,焊接(jie)變形(xing)小;
d. 脈沖電(dian)弧具有攪拌作用,有利于細化(hua)晶粒(li),降低裂紋的敏感性(xing);
e. 可進行全位置(zhi)焊接(jie)。
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。
不銹鋼脈沖等離子(zi)弧(hu)焊工藝參數見表3-25.