奧氏體不銹鋼在物理性能、化學成分等方面與結構鋼有較大差異,因而奧氏不銹鋼的焊接工藝有其特點。


一、焊(han)接方法及(ji)規(gui)范選擇(ze)


  奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)可用鎢極氬弧焊(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。


  奧氏體不銹鋼焊(han)接,因為其熔點低、導熱系數小、電阻系數大,焊接時母材和焊接材料都容易被加熱、熔化,所以使用的焊接電流比較小,只是普通碳鋼的80%左右。同時應采用窄焊縫、窄焊道,減少高溫停留時間,防止碳化物析出影響耐腐蝕性,減少焊縫收縮應力,降低熱裂紋敏感性。


二、奧氏(shi)體不銹鋼焊接(jie)材料(liao)的選擇


 奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼品種多,使用環境復(fu)雜多變(bian),焊(han)接材料的選(xuan)擇是(shi)一(yi)項(xiang)謹慎而(er)又重(zhong)要的工作。奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼選(xuan)擇焊(han)接材料的主要依據是(shi):


(1). 根據(ju)母材的主要(yao)化學成分選(xuan)擇(ze)焊材。


(2). 焊材(cai)的成分,特別(bie)是焊接(jie)材(cai)料中的鉻、鎳(nie)合金元素要高于母材(cai),例如18-8焊接(jie)采(cai)用19-9焊接(jie)材(cai)料等。


(3). 在(zai)可能的條件下(xia),應采(cai)用含有少量(liang)(4%~12%)鐵素體的焊接材(cai)料(liao),保證焊縫良好(hao)的抗裂性能。


(4). 焊縫中(zhong)不允許或不可(ke)能存在鐵素(su)(su)體相時,焊材(cai)(cai)應選(xuan)用含(han)鉬(mu)、錳等合金元素(su)(su)的焊接材(cai)(cai)料。


(5) .焊(han)材的碳、硫、磷、硅(gui)、鈮應盡可(ke)(ke)能(neng)低,特別是碳、硫、磷等元(yuan)素(su)。鈮在純(chun)奧氏體焊(han)縫(feng)中會引起凝固裂紋,但焊(han)縫(feng)中有少量鐵素(su)體,可(ke)(ke)以(yi)有效地(di)避免。


(6). 焊后需要進行穩定化或消除應力(li)處理(li)的焊接(jie)結構,通(tong)常選用含鈮的焊接(jie)材料(liao)。如:0Crl8Ni10Nb、0Cr18Ni12Mo2Nb等。


      填充金屬(shu)如焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條、焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)等(deng),應(ying)根(gen)據被(bei)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)材(cai)料的(de)(de)品(pin)種、規格及(ji)配合(he)的(de)(de)不同(tong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接工(gong)藝來選用(yong)(yong)。表2-3列出了(le)在采用(yong)(yong)鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)、熔化(hua)極氬弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)、等(deng)離子弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)及(ji)埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)時,常用(yong)(yong)的(de)(de)奧氏體(ti)不銹鋼(gang)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)型號。常用(yong)(yong)藥芯焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)型號及(ji)化(hua)學成分(fen)見表2-4,而表2-5則是(shi)藥芯焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)所用(yong)(yong)的(de)(de)保(bao)護氣(qi)體(ti)及(ji)分(fen)級標準。藥芯焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)與實(shi)心焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)相比(bi),最大的(de)(de)優(you)點之一是(shi)能嚴格地(di)滿(man)足不同(tong)的(de)(de)鐵素體(ti)含量(liang)要(yao)求;其二是(shi)可以無外保(bao)護氣(qi)體(ti),即(ji)自保(bao)護的(de)(de)藥芯焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)。


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      埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)常用于(yu)奧氏體不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)中(zhong)厚板的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie),有時(shi)也可用于(yu)薄板焊(han)(han)接(jie)。在埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)焊(han)(han)接(jie)過(guo)程中(zhong),鉻(ge)、鎳元素的(de)(de)(de)(de)燒損可通(tong)過(guo)焊(han)(han)劑和(he)焊(han)(han)絲中(zhong)合(he)金(jin)元素的(de)(de)(de)(de)過(guo)渡得到補充(chong)。由于(yu)埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)的(de)(de)(de)(de)熔深大,應注意防(fang)止焊(han)(han)縫中(zhong)心區(qu)熱裂紋的(de)(de)(de)(de)產生和(he)執響區(qu)耐腐蝕性的(de)(de)(de)(de)降低。


      奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼熱(re)裂敏感性大(da),這就要(yao)求(qiu)焊(han)縫金屬(shu)成分大(da)致與母(mu)(mu)材(cai)成分匹配,同時應控制(zhi)焊(han)縫中(zhong)鐵素(su)體的(de)含(han)量。對長期(qi)在高溫下工作的(de)焊(han)件,焊(han)縫中(zhong)鐵素(su)體含(han)量應不(bu)大(da)于5%。大(da)多數奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼可采用(yong)埋(mai)弧焊(han)焊(han)接,焊(han)絲應選用(yong)低硅、低硫、低磷,成分與母(mu)(mu)材(cai)相近的(de)焊(han)絲。


    對鉻(ge)、鎳含量(liang)大(da)于20%的(de)奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),為提(ti)高(gao)其抗裂性能(neng),可選(xuan)(xuan)用高(gao)錳(meng)(6%~8%)焊(han)絲,焊(han)劑應選(xuan)(xuan)用堿(jian)性或(huo)中(zhong)性焊(han)劑,以防止向(xiang)焊(han)縫(feng)中(zhong)增(zeng)硅(gui)。奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)專(zhuan)用焊(han)劑增(zeng)硅(gui)極(ji)少(shao),還(huan)可以向(xiang)焊(han)縫(feng)過(guo)渡合金,補償合金元(yuan)素的(de)燒損(sun),可以滿足焊(han)縫(feng)性能(neng)和化學成分的(de)要求。奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)埋弧焊(han)焊(han)接時應注意選(xuan)(xuan)擇較細的(de)焊(han)絲和較小(xiao)的(de)焊(han)接線能(neng)量(liang)。


三、焊接(jie)奧氏體不銹鋼時(shi)應特別注意的(de)要(yao)點


(1). 打磨所(suo)使(shi)用的(de)砂輪(lun)片只能專用于(yu)打磨不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼;所(suo)用的(de)鋼絲刷及清(qing)除焊渣的(de)工(gong)具一律(lv)皆由(you)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼制成;不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼件表面不(bu)允(yun)許暴露在(zai)火焰加工(gong)處,否則將損(sun)壞不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的(de)耐腐蝕(shi)性。


(2). 焊(han)接操作時(shi),應用短弧。在用氣(qi)體保(bao)(bao)護(hu)焊(han)時(shi),惰性氣(qi)體保(bao)(bao)護(hu)必(bi)須(xu)良(liang)好(hao)。當用實芯焊(han)絲(si)作為熔化極焊(han)接不(bu)銹(xiu)鋼時(shi),保(bao)(bao)護(hu)氣(qi)體不(bu)宜用含二(er)氧化碳的混合(he)氣(qi);而藥芯焊(han)絲(si)由于有渣保(bao)(bao)護(hu),不(bu)會因二(er)氧化碳氣(qi)而增加焊(han)縫(feng)的含碳量(liang)。


(3). 一般(ban)不預熱(re),只有特別厚的構件在焊接前(qian)才預熱(re)100℃~150℃。


(4). 在焊(han)接中(zhong),層間溫(wen)度應嚴格控制,要≤150℃。


(5). 應盡可能用較小的線能量進(jin)行焊接。


(6). 反面成(cheng)型的氣體保護(hu)焊(han),焊(han)根側必須用還(huan)原氣或純(chun)氬保護(hu)。


(7). 考慮到確(que)保焊(han)縫(feng)中(zhong)經計算(suan)后預先(xian)確(que)定的(de)鐵素(su)體(ti)含量(liang),應當(dang)用鐵素(su)體(ti)測(ce)定儀復測(ce)焊(han)縫(feng)中(zhong)的(de)實(shi)際鐵素(su)體(ti)含量(liang)。一(yi)般母(mu)材(cai)的(de)熔(rong)化量(liang)應控制(zhi)在(zai)整個焊(han)縫(feng)斷面面積的(de)35%以下。


(8). 對于加入穩定劑以穩定碳的奧氏體不銹鋼,建議用超低碳不含穩定劑的填充材料,反之亦然,以防止晶間腐蝕


(9). 由(you)于奧氏體不(bu)銹鋼(gang)的收縮(suo)變形大,故在(zai)夾緊裝置與定位焊上皆(jie)應加強。


(10). 不允許(xu)在工件坡口處(chu)有(you)電(dian)弧擦傷(shang)母材的痕跡。


(11). 為確保焊接(jie)接(jie)頭的(de)耐腐蝕性,其表面(mian)應呈光(guang)亮狀,殘渣、焊縫的(de)顏色等皆(jie)應去除,去除的(de)辦法是(shi)砂(sha)輪打磨(mo)、酸(suan)洗(xi)、噴丸(wan)、刷(shua)洗(xi)或(huo)拋光(guang)。表面(mian)粗糙度愈小,其耐蝕性就愈高。表面(mian)酸(suan)洗(xi)可用(yong)(yong)各種酸(suan)洗(xi)液或(huo)酸(suan)洗(xi)膏,根據(ju)其規定的(de)酸(suan)洗(xi)時間,再(zai)用(yong)(yong)清潔水加以沖洗(xi)干(gan)凈。去除焊后(hou)的(de)顏色時,最好的(de)辦法是(shi)用(yong)(yong)石英砂(sha)進(jin)行磨(mo)刷(shua)。


(12). 修復焊(han)接(jie)前(qian),也(ye)應酸洗(xi)坡口表(biao)(biao)面。但由(you)于舊構件表(biao)(biao)面粗糙,故最好酸洗(xi)之后(hou)現對(dui)表(biao)(biao)面進行(xing)鈍(dun)化處理,然后(hou)用清水沖洗(xi)干(gan)凈。


(13). 噴(pen)丸(wan)處(chu)理時只允許用石英砂或不銹(xiu)鋼(gang)顆(ke)粒。經噴(pen)丸(wan)處(chu)理后(hou)的表面有(you)金屬光澤,但表面過于粗糙者(zhe),應再做鈍化處(chu)理。


(14). 在焊接中(zhong),為(wei)加快(kuai)焊縫冷卻(que)速度,推薦采用起淬冷作用的銅墊塊。