普通純度鐵素體不銹鋼管焊接,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(yong)(yong)同質(zhi)焊(han)(han)(han)條焊(han)(han)(han)成的焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的優點是:焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)與(yu)(yu)母材(cai)金屬(shu)有(you)一樣顏色(se)和形貌,相(xiang)同的線脹系數(shu)和大(da)體(ti)相(xiang)似的耐蝕性(xing),但(dan)抗裂(lie)性(xing)不(bu)高。用(yong)(yong)奧氏(shi)(shi)體(ti)焊(han)(han)(han)條所焊(han)(han)(han)成的異質(zhi)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)具有(you)很好的塑性(xing),應用(yong)(yong)較(jiao)多,不(bu)過要控制好母材(cai)對奧氏(shi)(shi)體(ti)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的稀釋。但(dan)是,用(yong)(yong)異質(zhi)焊(han)(han)(han)條施焊(han)(han)(han),不(bu)能防止熱影響區(qu)的晶粒長大(da)和焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)形成馬氏(shi)(shi)體(ti)組織(zhi),而且(qie)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)與(yu)(yu)母材(cai)金屬(shu)的色(se)澤也(ye)不(bu)相(xiang)同。
表4-1介紹了焊接普通純度(du)鐵素體型不銹鋼管常用焊條的型號和(he)牌號。
普通純度(du)鐵素(su)(su)體(ti)不銹鋼管(guan)用焊(han)(han)(han)條電弧焊(han)(han)(han)進行對接(jie)平焊(han)(han)(han)時,坡(po)口形式及焊(han)(han)(han)接(jie)參數見表4-2。從表中可以看出,采用的是(shi)(shi)小的熱輸人(ren),目的是(shi)(shi)抑制焊(han)(han)(han)接(jie)區(qu)的鐵素(su)(su)體(ti)晶(jing)粒過分長大。施(shi)焊(han)(han)(han)時盡量減小焊(han)(han)(han)縫(feng)截面,不要連續多道(dao)施(shi)焊(han)(han)(han),要待(dai)前(qian)一(yi)道(dao)焊(han)(han)(han)縫(feng)冷卻(que)到預熱溫度(du)時,再焊(han)(han)(han)下一(yi)道(dao)焊(han)(han)(han)縫(feng)。
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.其他焊接方法
美國(guo)AWSA5.22-80中規定了焊(han)接普通純度(du)鐵素(su)體不銹鋼管用藥芯焊(han)絲(si)的熔敷(fu)成分,見表(biao)4-4。
表(biao)4-4普通純度(du)鐵(tie)素不銹(xiu)鋼管焊接用藥(yao)芯焊絲的熔敷金屬成分的質量(liang)分數(%)
注:E430-X和(he)E430-3相當于我國GB/T 17853-1999中(zhong)型號E430T-X和(he)E430TO-3。
美國AWSA5.9-81中(zhong)(zhong),規定了焊(han)(han)接普通純(chun)度鐵(tie)素體不銹鋼埋(mai)弧焊(han)(han)、熔化極和鎢(wu)極氬弧焊(han)(han)的(de)熔敷金(jin)(jin)屬化學成(cheng)分(fen)見表(biao)4-5。從表(biao)中(zhong)(zhong)可以看出,ER26-1是一(yi)種(zhong)純(chun)度很高的(de)埋(mai)弧焊(han)(han)焊(han)(han)絲,但在埋(mai)弧焊(han)(han)施焊(han)(han)過程中(zhong)(zhong),由于焊(han)(han)劑的(de)影響,其焊(han)(han)縫金(jin)(jin)屬的(de)純(chun)度可能會(hui)降(jiang)低。
表4-5 普通純度鐵(tie)素體不銹鋼埋弧(hu)焊(han)及氣體保護焊(han)的焊(han)絲熔敷金屬成分的質量(liang)分數(%)
注:1. ER430為(wei)美國的氣體保(bao)護焊(han)焊(han)絲,相(xiang)當我國氣體保(bao)護焊(han)絲H10Cr17。
2. ER26-1為美國的埋(mai)弧焊焊絲。
脈沖MAG焊(han)工藝是(shi)一種低(di)熱輸入的焊(han)接(jie)(jie)方法,由于熱輸入脈沖作用(yong)(yong),焊(han)接(jie)(jie)熔池各點都(dou)經(jing)歷二、三次加熱和冷卻的過程,高(gao)溫停留時(shi)間比恒流焊(han)接(jie)(jie)時(shi)短,對(dui)母材熱影響(xiang)區的作用(yong)(yong)減弱,這樣就減少了(le)熱影響(xiang)區粗(cu)晶粒寬度,提高(gao)了(le)該區金屬的沖擊韌度。這種焊(han)接(jie)(jie)方法不(bu)僅適用(yong)(yong)于普通純(chun)度鐵(tie)素體不(bu)銹鋼(gang)(gang)的焊(han)接(jie)(jie),同樣也適用(yong)(yong)于超高(gao)純(chun)度鐵(tie)素體不(bu)銹鋼(gang)(gang)的焊(han)接(jie)(jie)。
3. 操(cao)作要點
焊(han)接(jie)過程中,盡(jin)量減少(shao)焊(han)接(jie)接(jie)頭在高(gao)溫時的停留(liu)時間(jian),有助于防止(zhi)焊(han)接(jie)接(jie)頭熱影響區(qu)鐵素體組織的晶粒(li)很(hen)快長大,從而提高(gao)焊(han)接(jie)接(jie)頭塑性。可采取焊(han)后(hou)強制(zhi)冷卻的方法來減少(shao)高(gao)溫脆化和(he)475℃脆性,防止(zhi)裂紋(wen)的形成(cheng)。
a. 無論采用(yong)何種焊(han)接方法(fa),都應采用(yong)小的(de)熱輸(shu)人的(de)焊(han)接參(can)數,選用(yong)小直徑的(de)焊(han)接材料。
b. 采用窄(zhai)焊(han)(han)縫技術和快(kuai)的焊(han)(han)接(jie)速度(du)進行多(duo)層(ceng)多(duo)道焊(han)(han)。焊(han)(han)接(jie)時(shi),焊(han)(han)接(jie)材料不允許(xu)進行擺動施焊(han)(han)。
c. 多層焊時,要(yao)嚴(yan)格控制層間溫度在(zai)150℃左右,不宜連續施焊。
d. 采用強制(zhi)冷卻(que)焊(han)縫的方法(fa),以(yi)減少焊(han)接接頭的高(gao)溫脆(cui)化(hua)和475℃脆(cui)化(hua),同(tong)時還可以(yi)減少焊(han)接接頭的熱影區過熱,其(qi)方法(fa)是通氬(ya)氣冷卻(que)或通水冷卻(que)銅(tong)墊(dian)板等。