奧氏體不(bu)銹鋼在物理性能、化學成分等方面與結構鋼存在較大差異,因而奧(ao)氏體(ti)不銹鋼焊接工藝有其特點。


1. 焊接方法及規范選擇(ze)


  奧氏體不銹鋼可用鎢(wu)極氬弧焊(TIG)、熔化極氬弧焊(MIG)、等離子弧焊(PAW)及埋弧焊(SAW)等方法進行焊接。


  奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)接,因(yin)為其熔點低(di)、熱(re)(re)導率(lv)小、電阻系數大,焊(han)(han)接時母材和(he)焊(han)(han)接材料都容易(yi)被加熱(re)(re)、熔化,所以使(shi)用的(de)焊(han)(han)接電流比較小,只是普通碳(tan)鋼(gang)的(de)80%左(zuo)右。同時應(ying)采用窄焊(han)(han)縫(feng)、窄焊(han)(han)道,減少高(gao)溫停留(liu)時間,防(fang)止碳(tan)化物析(xi)出影響耐腐蝕性,減少焊(han)(han)縫(feng)收(shou)縮應(ying)力(li),降低(di)熱(re)(re)裂(lie)紋敏(min)感性。


2. 奧氏體不銹鋼(gang)焊接材料的選擇


 奧氏體(ti)不銹鋼品種多(duo)(duo),使用環境復雜多(duo)(duo)變,焊接(jie)材料的(de)(de)選擇(ze)是一(yi)項謹慎而又重要(yao)的(de)(de)工作。奧氏體(ti)不銹鋼選擇(ze)焊接(jie)材料的(de)(de)主要(yao)依據是:根(gen)據母材的(de)(de)主要(yao)化學成分選擇(ze)焊材。


  ①. 填充金屬如焊(han)條(tiao)、焊(han)絲等,應根據被(bei)焊(han)材料的品(pin)種、規格及配合的不同焊(han)接(jie)工(gong)藝來選用(yong)。表(biao)6-3列(lie)出在采(cai)用(yong)鎢極氬弧(hu)焊(han)、熔化極氬弧(hu)焊(han)、等離子弧(hu)焊(han)及埋弧(hu)焊(han)時(shi),常(chang)用(yong)的奧氏體不銹鋼焊(han)絲型(xing)號。


  ②. 焊(han)材(cai)(cai)的成分,特別(bie)是焊(han)接材(cai)(cai)料(liao)中的Cr、Ni合金(jin)元素(su)要高于(yu)母材(cai)(cai),例如(ru)18-8焊(han)接采用19-9焊(han)接材(cai)(cai)料(liao)等。


  ③. 在可(ke)能(neng)的條件下,應采用(yong)含有少量(4%~12%)鐵素體的焊(han)接材料,保證焊(han)縫良好的抗裂性能(neng)。


  ④. 焊(han)縫中不允許或(huo)不可能(neng)存在鐵素體(ti)相時,焊(han)材應(ying)選用含Mo、Mn等(deng)合金元素的焊(han)接(jie)材料。


  ⑤. 焊(han)材的C、S、P、Si、Nb應盡可(ke)能低(di),特別是(shi)C、S、P等元素(su)。Nb在純奧氏體(ti)焊(han)縫(feng)中(zhong)會(hui)引(yin)起凝(ning)固裂紋,但焊(han)縫(feng)中(zhong)有(you)少量鐵(tie)素(su)體(ti),可(ke)以有(you)效地避免。


  ⑥. 焊后需(xu)要進行穩定(ding)化或消除應(ying)力處理的焊接(jie)結(jie)構,通常選用含Nb的焊接(jie)材料。如06Cr18Ni10Nb、06Cr18Nil2Mo2Nb等。常用藥(yao)芯焊絲(si)型號(hao)及化學成分(%),見(jian)表6-4。


表 4.jpg


  藥芯焊絲(si)用保護氣體,見表6-5。


  埋(mai)(mai)弧焊常于(yu)(yu)奧氏體不銹鋼中厚板的(de)焊接(jie),有時也(ye)可(ke)(ke)用于(yu)(yu)薄板焊接(jie)。在埋(mai)(mai)弧焊焊接(jie)過程(cheng)中,Cr、Ni元素(su)的(de)燒損(sun)可(ke)(ke)通過焊劑和(he)焊絲中合金(jin)元素(su)的(de)過渡得到補充。由于(yu)(yu)埋(mai)(mai)弧焊的(de)熔深大,應注意防止(zhi)焊縫中心區熱裂紋的(de)產生和(he)熱影(ying)響區耐腐蝕(shi)性的(de)降(jiang)低(di)。


  奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)熱裂敏(min)感性大(da),這就要求(qiu)焊(han)(han)縫金(jin)屬成分大(da)致與母材成分匹配,同時應(ying)控制(zhi)焊(han)(han)縫中鐵(tie)素體(ti)的(de)(de)(de)(de)含量(liang)(liang)(liang)。對(dui)長(chang)期在高溫下工作的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)件(jian),焊(han)(han)縫中鐵(tie)素體(ti)含量(liang)(liang)(liang)應(ying)不(bu)大(da)于5%.大(da)多數奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)可采(cai)用(yong)埋(mai)(mai)弧焊(han)(han)焊(han)(han)接,焊(han)(han)絲(si)(si)應(ying)選用(yong)低(di)Si、低(di)S、低(di)P,成分與母材相近的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)絲(si)(si)。對(dui)Cr、Ni含量(liang)(liang)(liang)大(da)于20%的(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang),為提高其(qi)抗裂性能,可選用(yong)高Mn(6%~8%)焊(han)(han)絲(si)(si),焊(han)(han)劑應(ying)選用(yong)堿性或中性焊(han)(han)劑,以防止向焊(han)(han)縫中增Si。奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)專(zhuan)用(yong)焊(han)(han)劑增Si極少,還可以向焊(han)(han)縫過(guo)渡合金(jin),補(bu)償合金(jin)元素的(de)(de)(de)(de)燒(shao)損,可以滿足焊(han)(han)縫性能和(he)化學成分的(de)(de)(de)(de)要求(qiu)。奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)埋(mai)(mai)弧焊(han)(han)焊(han)(han)接時,應(ying)注意(yi)選擇較細的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)絲(si)(si)和(he)較小的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)接線能量(liang)(liang)(liang)。



3. 焊(han)接奧氏體不銹鋼時(shi)的注(zhu)意(yi)要點


  ①. 打(da)(da)磨所使用的(de)砂輪片只能專用于打(da)(da)磨不(bu)銹(xiu)鋼;所用的(de)鋼絲刷及(ji)清(qing)除焊渣的(de)工具一律皆由不(bu)銹(xiu)鋼制成;不(bu)銹(xiu)鋼件表面不(bu)允許暴露在火(huo)焰(yan)加工處,否則將(jiang)損壞(huai)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)耐腐蝕性。


  ②. 焊(han)(han)接操作(zuo)時(shi),應用短弧(hu)。在用氣體保(bao)護(hu)焊(han)(han)時(shi),惰性氣體保(bao)護(hu)必須(xu)良好。當用實芯(xin)焊(han)(han)絲作(zuo)為熔(rong)化極焊(han)(han)接不(bu)銹鋼(gang)時(shi),保(bao)護(hu)氣體不(bu)宜用含(han)CO2的混(hun)合氣;而藥芯(xin)焊(han)(han)絲由于(yu)有渣保(bao)護(hu),不(bu)會因CO2氣而增加焊(han)(han)縫的含(han)碳量。


  ③. 一(yi)般不預熱,只有特(te)別厚的(de)構(gou)件在焊接前才預熱100~150℃.


  ④. 在焊接中,層間溫(wen)度應嚴格控(kong)制(≤150℃).


  ⑤. 應盡可能用較小的線能量進行焊接。


  ⑥. 反(fan)面成型(xing)的氣體(ti)保(bao)護(hu)焊(han),焊(han)根側必(bi)須用還(huan)性(xing)氣體(ti)或(huo)純氬(ya)保(bao)護(hu)。


  ⑦. 考慮到確(que)保焊(han)(han)縫中經計算后預先確(que)定的(de)鐵素(su)體(ti)含量,應當用鐵素(su)體(ti)測定儀復測焊(han)(han)縫中的(de)實際鐵素(su)體(ti)含量。一般母材的(de)熔化量應控制在整(zheng)個(ge)焊(han)(han)縫斷面面積的(de)35%以下。


  ⑧. 對于加入穩定劑以(yi)穩定碳(tan)的奧氏體不銹鋼(gang),建議(yi)用超低碳(tan)不含穩定劑的填充材(cai)料,反(fan)之亦然,以(yi)防止晶間腐蝕。


  ⑨. 由于(yu)奧氏體不(bu)銹鋼受熱變形(xing)大,應(ying)加強焊件(jian)夾緊與定位(wei)焊。


  ⑩. 不允許在(zai)工(gong)件坡口處(chu)有電(dian)弧擦傷母(mu)材(cai)的痕(hen)跡。


  ?. 為(wei)確(que)保焊接(jie)接(jie)頭的(de)(de)耐(nai)腐蝕性,其(qi)表(biao)面(mian)應(ying)呈光亮狀;殘渣、焊縫的(de)(de)顏(yan)色(se)等皆應(ying)去(qu)除,去(qu)除的(de)(de)辦(ban)法是(shi)(shi)砂輪打磨、酸(suan)洗、噴丸、刷洗或(huo)拋光。因為(wei)表(biao)面(mian)愈平整光滑(hua),其(qi)耐(nai)蝕性就愈高。表(biao)面(mian)酸(suan)洗可用相應(ying)酸(suan)洗液或(huo)酸(suan)洗膏,在其(qi)規定的(de)(de)時間內完(wan)成酸(suan)洗,再用清潔水(shui)加(jia)以(yi)沖洗。在去(qu)除焊后的(de)(de)顏(yan)色(se)時,最好的(de)(de)辦(ban)法是(shi)(shi)用石(shi)英砂進行噴丸處理(li)。


  ?. 修(xiu)復焊前(qian),修(xiu)焊處(chu)表(biao)面也應酸洗。酸洗之(zhi)后應對(dui)表(biao)面進(jin)行鈍化處(chu)理,然后用清水沖洗干凈,方可進(jin)行修(xiu)復焊接。


  ?. 噴(pen)丸處(chu)理時只允許用石(shi)英砂或(huo)不銹鋼丸粒。經噴(pen)丸處(chu)理后的表面有金(jin)屬光澤,但(dan)表面過于粗糙者,應再做酸洗、鈍化處(chu)理。


  ?. 在焊(han)接(jie)中,為加快焊(han)縫冷卻(que)速(su)度,推薦(jian)采用(yong)起(qi)淬冷作(zuo)用(yong)的銅墊塊。


  奧氏體不銹鋼埋弧焊(han)焊(han)絲及焊(han)劑選用(yong),見表(biao)6-3。


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