不銹鋼埋弧焊(han)用(yong)焊(han)劑(ji),通常按其制造方法進行分類。
1. 熔煉焊劑
熔煉焊劑目前仍是我國不(bu)銹鋼埋弧焊用的主要焊劑,它是將原料按比例混合后,經高溫加熱到1300℃以上,使其熔化煉制均勻后,逐漸倒入冷卻水中凝固和實現顆粒化,再經過烘干(有的需進一步粉碎),過篩成所需要規格的顆粒。
我國熔煉焊劑的牌號以“HJ”表示,其后面的第一位數字表示的焊劑類型的含義(如MnO含量)見表2-43。后面的第二位數字表示的焊劑類型的含義(SiO2及CaF2的含量)見表2-44。后面的第三位數字表示相同類型中不同編號,按0,1,2,,8,9順序排列。
不銹鋼(gang)埋(mai)弧焊(han)用(yong)熔(rong)煉焊(han)劑的牌號和(he)主(zhu)要(yao)化學成分及主(zhu)要(yao)用(yong)途見表(biao)2-45。
不同類型焊劑,其化學活性有差別,對焊縫成分和性能將產生重要影響。使用“772”焊劑、HJ107焊劑、HJ260 焊劑的電弧穩定,焊縫成形美觀,脫渣性也好。“772”焊劑和HJ107 焊劑脫渣性優于HJ260焊劑,使用HJ260焊劑焊成的焊縫表面有殘留細斜條狀沾渣現象。從抗氣孔性能方面比較,由于“772”焊劑對水分十分敏感,所以對該焊劑要求嚴格烘干,不然易生成氣孔。HJ107焊劑和HJ260焊劑的抗氣孔性較好,其中HJ107 焊劑優于HJ260焊劑。特別是HJ107焊劑中含有較多的CaF2,又加入了Na3AlF6(冰晶石),從而提高了焊縫金屬抗氣孔和裂紋的能力。
超低碳18-8型不銹鋼采用埋弧焊焊接時,最好選用“772”焊劑和HJ107焊劑,除了它們具有良好的焊接工藝性能外,還在于焊縫金屬中不增碳或極少增碳,對焊縫金屬的耐腐蝕性能極為有利,故焊接一般奧氏體不銹鋼(gang)時,可以選用HJ107焊劑和HJ260焊劑。
2. 燒結焊劑
制(zhi)造燒(shao)結(jie)焊(han)(han)劑(ji)所采用(yong)的原(yuan)材料與制(zhi)造焊(han)(han)條所采用(yong)的藥皮原(yuan)材料相接近,對成(cheng)分(fen)和顆(ke)粒(li)大小均(jun)有嚴(yan)格要求。按照給定的比例(li)配料后先進行干混(hun)(hun)(hun)合(he),然(ran)后加(jia)入(ru)(ru)黏(nian)結(jie)劑(ji)(水玻(bo)璃)進行濕(shi)混(hun)(hun)(hun)合(he),混(hun)(hun)(hun)合(he)均(jun)勻后送入(ru)(ru)造粒(li)機加(jia)工成(cheng)顆(ke)粒(li)狀,然(ran)后將(jiang)顆(ke)粒(li)狀焊(han)(han)劑(ji)進行150~200℃固化、干燥,最后送入(ru)(ru)燒(shao)結(jie)爐內燒(shao)結(jie)。經400~500℃燒(shao)結(jie)后成(cheng)為(wei)低溫燒(shao)結(jie)焊(han)(han)劑(ji),經700~1000℃燒(shao)結(jie)者為(wei)高溫燒(shao)結(jie)焊(han)(han)劑(ji)。
燒結焊劑(ji)制造工(gong)藝簡單,不需要復(fu)雜的熔(rong)煉(lian)設備(bei),與(yu)熔(rong)煉(lian)焊劑(ji)相比有(you)下列特點:
①. 該焊(han)劑(ji)(ji)無需用電弧爐熔煉,避(bi)免了(le)石(shi)墨混入焊(han)劑(ji)(ji)中(zhong)(zhong),克服了(le)向焊(han)縫金(jin)屬中(zhong)(zhong)增碳的可能性;
②. 在(zai)焊劑中滲入合金元素有利于向焊縫金屬過渡,以提高(gao)焊縫金屬的耐(nai)腐蝕性能和低溫韌性;
③. 焊(han)(han)接工藝(yi)性(xing)較好(hao),沒(mei)有像采用熔煉焊(han)(han)劑施焊(han)(han)時那(nei)樣在焊(han)(han)縫(feng)兩邊(bian)粘渣(zha)嚴(yan)重和脫(tuo)渣(zha)性(xing)差的現象,焊(han)(han)縫(feng)金屬合金元(yuan)素燒(shao)損少且可能得到補償(chang)。
我國燒結(jie)焊(han)劑(ji)的(de)牌號用(yong)(yong)字母“SJ”和(he)三(san)位(wei)數(shu)字表示,“SJ”表示埋弧焊(han)用(yong)(yong)燒結(jie)焊(han)劑(ji);其后第一(yi)位(wei)數(shu)字表示焊(han)劑(ji)熔渣渣系(xi),見表2-46;其后第二(er)、第三(san)位(wei)數(shu)字表示同一(yi)渣系(xi)類型焊(han)劑(ji)的(de)不同牌號,按01,02,,09順(shun)序編排(pai)。
不銹鋼埋弧焊用燒結焊劑的牌號和(he)主要化學(xue)成(cheng)分及主要用途見表2-47。
我(wo)國(guo)(guo)不銹(xiu)鋼埋弧焊(han)用燒結焊(han)劑(ji)起步不晚,但質(zhi)量(liang)(liang)長期不穩定,現在質(zhi)量(liang)(liang)已有保證,但產量(liang)(liang)還不多(duo),使(shi)用尚(shang)不廣泛(fan)。隨著(zhu)我(wo)國(guo)(guo)冶金(jin)和(he)石化工(gong)業的(de)發展,燒結焊(han)劑(ji)的(de)研(yan)制、發展和(he)使(shi)用將(jiang)有廣闊的(de)前景。用SJ601 焊(han)劑(ji)配(pei)合(he) H03Cr21Ni10(H00Cr21Ni10)焊(han)絲(si)來(lai)焊(han)接超低碳18-8型奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼,其焊(han)縫金(jin)屬在-103℃時(shi)低溫沖擊吸(xi)收能(neng)量(liang)(liang)KV2(Akv)≥47J。甘肅工(gong)業大學(xue)為(wei)滿足(zu)熱壁(bi)(bi)加氫反(fan)應器、尿素設(she)備及煤氣交換爐等內壁(bi)(bi)不銹(xiu)鋼堆(dui)(dui)焊(han)研(yan)制的(de)高堿度燒結焊(han)劑(ji),工(gong)藝(yi)性能(neng)穩定,脫渣性好,可向堆(dui)(dui)焊(han)層補充多(duo)種合(he)金(jin)元素。用該焊(han)劑(ji)配(pei)合(he)HOOCr21Ni10Nb焊(han)絲(si),堆(dui)(dui)焊(han)層主要(yao)合(he)金(jin)元素的(de)質(zhi)量(liang)(liang)分數(%)為(wei):C<0.05,Cr>18,Ni>9,Nb=8C~1.0,其鐵(tie)素體的(de)體積(ji)分數為(wei)4%~7%,完全滿足(zu)了設(she)計技(ji)術要(yao)求。
3. 黏結焊(han)劑
黏結焊(han)(han)劑(ji)又(you)稱(cheng)陶質焊(han)(han)劑(ji),制(zhi)作(zuo)時把粉(fen)末原(yuan)料進行(xing)混合后加(jia)入水玻(bo)璃,濕(shi)混均勻后造(zao)(zao)粒(li),在較低(di)溫度(du)(300~400℃)下干燥制(zhi)成,也可以先烘干再(zai)造(zao)(zao)粒(li)。這種(zhong)(zhong)焊(han)(han)劑(ji)與上述(shu)焊(han)(han)劑(ji)相比·具(ju)有多孔(kong)性,容(rong)易吸濕(shi),焊(han)(han)劑(ji)顆粒(li)強度(du)稍弱,但(dan)制(zhi)造(zao)(zao)簡單,原(yuan)料選擇比較方便,能將合金元素(su)任意地(di)添加(jia)到焊(han)(han)劑(ji)中去,使(shi)焊(han)(han)縫(feng)金屬得到所需的(de)合金元素(su)。我國(guo)黏結(陶質)焊(han)(han)劑(ji)有一種(zhong)(zhong)牌號為SJ524,它是用(yong)于超低(di)碳不銹鋼帶極(ji)埋弧堆(dui)(dui)焊(han)(han)的(de),其工(gong)藝性能優(you)良(liang),堆(dui)(dui)焊(han)(han)金屬具(ju)有優(you)良(liang)的(de)耐晶間腐蝕性能和抗(kang)脆化性能,可用(yong)于石油、化工(gong)容(rong)器、反應堆(dui)(dui)壓(ya)力(li)殼(ke)等內壁要求耐腐蝕的(de)襯里帶極(ji)堆(dui)(dui)焊(han)(han)。
使用(yong)這(zhe)種焊(han)劑(ji)時(shi),要考(kao)慮到焊(han)劑(ji)強度低。易(yi)碎(sui)成粉末(mo),且吸(xi)濕(shi)性強等(deng)特點,要及時(shi)采取(qu)烘干、保(bao)持干燥及篩去過細粉末(mo)等(deng)措(cuo)施(shi)來保(bao)證焊(han)劑(ji)質量(liang),提高(gao)焊(han)接(jie)過程的穩定(ding)性。