普通純度鐵素體不銹鋼管(guan)焊接,通常采用焊條電弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護焊和埋弧焊等。
1. 焊條電弧(hu)焊
填充金屬主要分兩類:一類同質的鐵素體型焊條;另一類為異質的奧氏體型(或鎳基合金)焊條。
用同質(zhi)焊(han)(han)(han)條焊(han)(han)(han)成的(de)(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)(de)優(you)點是:焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)與母材金(jin)(jin)屬有一(yi)樣顏色(se)和(he)形貌,相同的(de)(de)線脹系數和(he)大(da)體相似的(de)(de)耐蝕性,但(dan)抗裂性不(bu)(bu)(bu)高。用奧氏體焊(han)(han)(han)條所焊(han)(han)(han)成的(de)(de)異質(zhi)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)具有很好的(de)(de)塑性,應用較多,不(bu)(bu)(bu)過要控制好母材對奧氏體焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)(de)稀釋。但(dan)是,用異質(zhi)焊(han)(han)(han)條施焊(han)(han)(han),不(bu)(bu)(bu)能防止(zhi)熱影響區的(de)(de)晶(jing)粒(li)長大(da)和(he)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)形成馬氏體組(zu)織,而且焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)與母材金(jin)(jin)屬的(de)(de)色(se)澤也不(bu)(bu)(bu)相同。
表4-1介(jie)紹了焊(han)接普通(tong)純度鐵(tie)素體型不(bu)銹(xiu)鋼管常用焊(han)條的型號(hao)和(he)牌號(hao)。
普通(tong)純度(du)鐵素(su)體不銹(xiu)鋼管用(yong)焊(han)(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)(han)進行對接平焊(han)(han)(han)時,坡(po)口形式及焊(han)(han)(han)接參數見表4-2。從表中(zhong)可以看出,采(cai)用(yong)的是小的熱(re)輸人,目(mu)的是抑制(zhi)焊(han)(han)(han)接區的鐵素(su)體晶粒過分(fen)長大。施焊(han)(han)(han)時盡量(liang)減小焊(han)(han)(han)縫截(jie)面,不要(yao)連(lian)續多(duo)道施焊(han)(han)(han),要(yao)待前(qian)一道焊(han)(han)(han)縫冷卻到預熱(re)溫度(du)時,再焊(han)(han)(han)下(xia)一道焊(han)(han)(han)縫。
用同類材質焊條焊接了10Cr17、008Cr30Mo2鋼對接接頭。其焊接接頭力學性能見表4-3。
2.其他焊接方(fang)法
美國AWSA5.22-80中(zhong)規定了焊(han)接普通純度鐵素(su)體不銹鋼(gang)管用藥芯(xin)焊(han)絲(si)的熔敷成(cheng)分,見表4-4。
表4-4普(pu)通純(chun)度鐵素(su)不銹鋼(gang)管焊接用藥芯(xin)焊絲的熔敷金(jin)屬(shu)成分(fen)的質(zhi)量分(fen)數(%)
注:E430-X和E430-3相當于我國GB/T 17853-1999中(zhong)型號E430T-X和E430TO-3。
美國AWSA5.9-81中(zhong),規定了(le)焊(han)接普通純度(du)鐵素體不銹鋼(gang)埋(mai)(mai)弧(hu)(hu)焊(han)、熔化極和(he)鎢極氬弧(hu)(hu)焊(han)的熔敷金屬(shu)化學成分(fen)見表4-5。從表中(zhong)可以(yi)看出,ER26-1是一種純度(du)很高的埋(mai)(mai)弧(hu)(hu)焊(han)焊(han)絲,但在埋(mai)(mai)弧(hu)(hu)焊(han)施焊(han)過(guo)程中(zhong),由(you)于焊(han)劑(ji)的影(ying)響,其焊(han)縫金屬(shu)的純度(du)可能會降(jiang)低。
表4-5 普(pu)通純(chun)度鐵素體不銹鋼埋弧焊及氣(qi)體保(bao)護焊的焊絲熔敷金屬成分(fen)的質量分(fen)數(%)
注:1. ER430為(wei)美國的氣體保護焊焊絲,相當(dang)我國氣體保護焊絲H10Cr17。
2. ER26-1為美國(guo)的埋(mai)弧焊焊絲。
脈沖(chong)MAG焊工藝是(shi)一種低熱輸(shu)入的(de)(de)焊接(jie)(jie)方法,由于熱輸(shu)入脈沖(chong)作用,焊接(jie)(jie)熔(rong)池各點(dian)都經歷二、三次(ci)加熱和冷卻的(de)(de)過程,高溫(wen)停留時(shi)間比恒(heng)流(liu)焊接(jie)(jie)時(shi)短(duan),對母材熱影響區(qu)的(de)(de)作用減弱,這樣就減少了熱影響區(qu)粗晶(jing)粒(li)寬度(du),提(ti)高了該區(qu)金屬(shu)的(de)(de)沖(chong)擊韌度(du)。這種焊接(jie)(jie)方法不(bu)僅適用于普通純度(du)鐵素(su)體(ti)不(bu)銹鋼的(de)(de)焊接(jie)(jie),同樣也適用于超高純度(du)鐵素(su)體(ti)不(bu)銹鋼的(de)(de)焊接(jie)(jie)。
3. 操作要(yao)點
焊(han)(han)接過程中(zhong),盡量減少焊(han)(han)接接頭(tou)在高溫(wen)時(shi)的(de)(de)停留時(shi)間,有(you)助于防止(zhi)焊(han)(han)接接頭(tou)熱影響(xiang)區鐵(tie)素體組織(zhi)的(de)(de)晶粒很快(kuai)長大,從(cong)而提高焊(han)(han)接接頭(tou)塑性(xing)。可采(cai)取焊(han)(han)后強(qiang)制冷卻的(de)(de)方法來減少高溫(wen)脆(cui)化和475℃脆(cui)性(xing),防止(zhi)裂紋的(de)(de)形成。
a. 無論(lun)采用何(he)種焊(han)接(jie)方法,都應采用小的熱(re)輸人的焊(han)接(jie)參數,選用小直徑(jing)的焊(han)接(jie)材料。
b. 采用窄焊(han)縫技(ji)術和快的焊(han)接速度進(jin)行多(duo)層多(duo)道焊(han)。焊(han)接時,焊(han)接材料不(bu)允(yun)許進(jin)行擺動施焊(han)。
c. 多(duo)層(ceng)焊時,要嚴(yan)格控制層(ceng)間溫度在150℃左(zuo)右,不(bu)宜連續施(shi)焊。
d. 采用強制冷(leng)(leng)卻(que)焊縫(feng)的(de)方(fang)法,以減(jian)少焊接接頭的(de)高溫脆化和475℃脆化,同時(shi)還(huan)可以減(jian)少焊接接頭的(de)熱影區過熱,其(qi)方(fang)法是通氬氣冷(leng)(leng)卻(que)或通水(shui)冷(leng)(leng)卻(que)銅墊板等。