普通純度鐵素體不銹(xiu)鋼(gang)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(nie)基(ji)合金)焊條。
用同質(zhi)焊條(tiao)(tiao)焊成(cheng)的(de)(de)焊縫(feng)(feng)的(de)(de)優點是(shi):焊縫(feng)(feng)與母材金(jin)屬(shu)有一(yi)樣顏色和形貌,相(xiang)同的(de)(de)線脹(zhang)系數和大(da)(da)體(ti)相(xiang)似的(de)(de)耐蝕性(xing),但(dan)抗裂性(xing)不(bu)高。用奧氏(shi)體(ti)焊條(tiao)(tiao)所焊成(cheng)的(de)(de)異質(zhi)焊縫(feng)(feng)具有很好的(de)(de)塑(su)性(xing),應用較多,不(bu)過(guo)要(yao)控(kong)制好母材對奧氏(shi)體(ti)焊縫(feng)(feng)的(de)(de)稀釋(shi)。但(dan)是(shi),用異質(zhi)焊條(tiao)(tiao)施焊,不(bu)能(neng)防止熱(re)影(ying)響區的(de)(de)晶粒長大(da)(da)和焊縫(feng)(feng)形成(cheng)馬氏(shi)體(ti)組織,而(er)且焊縫(feng)(feng)與母材金(jin)屬(shu)的(de)(de)色澤(ze)也不(bu)相(xiang)同。
表4-1介紹了焊接普通(tong)純度(du)鐵素體型不銹鋼(gang)管(guan)常用焊條(tiao)的型號和牌號。
普通純度鐵素體不銹鋼(gang)管用焊(han)(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)(han)進行對接(jie)平焊(han)(han)(han)時(shi),坡口形式及焊(han)(han)(han)接(jie)參數(shu)見(jian)表4-2。從表中可(ke)以看出,采(cai)用的是小的熱輸人,目的是抑制(zhi)焊(han)(han)(han)接(jie)區(qu)的鐵素體晶粒(li)過分長大。施(shi)焊(han)(han)(han)時(shi)盡(jin)量減(jian)小焊(han)(han)(han)縫(feng)截(jie)面,不要(yao)連(lian)續多道施(shi)焊(han)(han)(han),要(yao)待前(qian)一(yi)道焊(han)(han)(han)縫(feng)冷卻到預熱溫度時(shi),再焊(han)(han)(han)下(xia)一(yi)道焊(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(ta)焊(han)接方法
美國AWSA5.22-80中(zhong)規定了(le)焊接(jie)普通(tong)純度鐵素體(ti)不銹鋼管(guan)用藥芯焊絲(si)的(de)熔敷成(cheng)分,見(jian)表4-4。
表4-4普通純(chun)度鐵素不銹鋼管(guan)焊接用藥芯焊絲的(de)(de)熔敷金屬成分的(de)(de)質量分數(%)
注:E430-X和E430-3相當(dang)于我國(guo)GB/T 17853-1999中型號(hao)E430T-X和E430TO-3。
美(mei)國AWSA5.9-81中(zhong),規定了(le)焊接(jie)普通純度鐵素體不銹鋼埋弧焊、熔化極和鎢極氬弧焊的(de)熔敷(fu)金(jin)屬化學成(cheng)分見(jian)表(biao)4-5。從表(biao)中(zhong)可(ke)以(yi)看(kan)出,ER26-1是一種(zhong)純度很高(gao)的(de)埋弧焊焊絲,但(dan)在(zai)埋弧焊施焊過程中(zhong),由于焊劑的(de)影(ying)響(xiang),其焊縫金(jin)屬的(de)純度可(ke)能會(hui)降(jiang)低。
表(biao)4-5 普通純度(du)鐵素體(ti)不銹鋼埋弧焊(han)及氣體(ti)保(bao)護(hu)焊(han)的焊(han)絲熔敷金屬(shu)成分(fen)的質量分(fen)數(%)
注:1. ER430為(wei)美國的氣體保(bao)護焊(han)焊(han)絲(si),相當(dang)我國氣體保(bao)護焊(han)絲(si)H10Cr17。
2. ER26-1為(wei)美國的埋(mai)弧焊焊絲。
脈沖MAG焊(han)工藝(yi)是(shi)一(yi)種低熱(re)輸入的(de)焊(han)接(jie)方法(fa),由于熱(re)輸入脈沖作用(yong),焊(han)接(jie)熔池各點(dian)都經歷二、三次(ci)加熱(re)和冷卻的(de)過(guo)程,高溫停留時間比恒(heng)流焊(han)接(jie)時短(duan),對(dui)母材(cai)熱(re)影響區的(de)作用(yong)減弱(ruo),這樣就減少了熱(re)影響區粗晶粒寬度,提高了該區金屬(shu)的(de)沖擊韌度。這種焊(han)接(jie)方法(fa)不僅(jin)適用(yong)于普通純度鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼的(de)焊(han)接(jie),同樣也適用(yong)于超(chao)高純度鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼的(de)焊(han)接(jie)。
3. 操作要點
焊接(jie)過程(cheng)中(zhong),盡量減少(shao)焊接(jie)接(jie)頭(tou)在高溫時的停留時間,有助(zhu)于防止(zhi)焊接(jie)接(jie)頭(tou)熱影響區(qu)鐵素(su)體組織(zhi)的晶(jing)粒很快長大(da),從而提高焊接(jie)接(jie)頭(tou)塑(su)性。可采取焊后強(qiang)制冷(leng)卻的方法來減少(shao)高溫脆化和475℃脆性,防止(zhi)裂紋(wen)的形(xing)成。
a. 無論采用(yong)(yong)(yong)何種焊(han)接方法,都(dou)應采用(yong)(yong)(yong)小(xiao)的(de)熱輸人(ren)的(de)焊(han)接參數(shu),選用(yong)(yong)(yong)小(xiao)直徑的(de)焊(han)接材料。
b. 采用(yong)窄焊縫技術和(he)快的焊接速(su)度進行多層多道焊。焊接時,焊接材(cai)料不允(yun)許進行擺動施焊。
c. 多(duo)層焊(han)時,要嚴格控制層間溫度在150℃左右,不(bu)宜(yi)連續施焊(han)。
d. 采用強制冷(leng)卻焊(han)縫(feng)的方法(fa),以減少(shao)焊(han)接(jie)接(jie)頭的高溫脆化和(he)475℃脆化,同(tong)時還可以減少(shao)焊(han)接(jie)接(jie)頭的熱影區過熱,其方法(fa)是通(tong)氬氣冷(leng)卻或通(tong)水冷(leng)卻銅墊板等(deng)。