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、焊接方(fang)法及規(gui)范選擇


  奧氏(shi)體不銹鋼可用鎢極氬弧焊(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、奧氏體不銹鋼焊接材料的選擇


 奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)品種多,使用環境復雜多變,焊接材(cai)料的選擇是一項謹慎而(er)又重要(yao)的工作。奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)選擇焊接材(cai)料的主(zhu)要(yao)依據是:


(1). 根據母材的(de)主要化學成分選擇焊材。


(2). 焊(han)材(cai)的(de)成(cheng)分,特別是焊(han)接材(cai)料(liao)(liao)中的(de)鉻、鎳合金元素要(yao)高(gao)于母材(cai),例如(ru)18-8焊(han)接采用19-9焊(han)接材(cai)料(liao)(liao)等。


(3). 在(zai)可能(neng)的條件下,應采用含(han)有少量(liang)(4%~12%)鐵(tie)素體的焊(han)(han)接材料,保證焊(han)(han)縫良好(hao)的抗裂性能(neng)。


(4). 焊縫中不允許或不可(ke)能存(cun)在鐵素(su)(su)體相時,焊材應選用含鉬、錳(meng)等(deng)合金元素(su)(su)的焊接材料(liao)。


(5) .焊(han)材的碳(tan)(tan)、硫(liu)、磷、硅、鈮應(ying)盡可能低,特別是碳(tan)(tan)、硫(liu)、磷等元素。鈮在純奧氏體焊(han)縫(feng)(feng)中(zhong)會引起(qi)凝固(gu)裂紋,但焊(han)縫(feng)(feng)中(zhong)有少量鐵素體,可以有效地避免(mian)。


(6). 焊后(hou)需要進行穩定化(hua)或消除應力處理的(de)焊接結構,通常選用含(han)鈮的(de)焊接材料(liao)。如:0Crl8Ni10Nb、0Cr18Ni12Mo2Nb等。


      填充金屬如焊(han)(han)條(tiao)、焊(han)(han)絲等(deng),應根據被焊(han)(han)材(cai)料的(de)(de)品(pin)種、規格(ge)及(ji)配(pei)合的(de)(de)不(bu)同焊(han)(han)接工藝來選用(yong)。表2-3列出了(le)在采用(yong)鎢極氬(ya)弧焊(han)(han)、熔化(hua)極氬(ya)弧焊(han)(han)、等(deng)離子弧焊(han)(han)及(ji)埋弧焊(han)(han)時,常用(yong)的(de)(de)奧氏體(ti)不(bu)銹鋼焊(han)(han)絲型號。常用(yong)藥芯焊(han)(han)絲型號及(ji)化(hua)學(xue)成分見表2-4,而(er)表2-5則是(shi)藥芯焊(han)(han)絲所(suo)用(yong)的(de)(de)保(bao)(bao)護(hu)氣體(ti)及(ji)分級標準。藥芯焊(han)(han)絲與實心焊(han)(han)絲相比,最(zui)大的(de)(de)優點之一是(shi)能嚴格(ge)地滿足不(bu)同的(de)(de)鐵素體(ti)含量要求;其二是(shi)可以無外(wai)保(bao)(bao)護(hu)氣體(ti),即自保(bao)(bao)護(hu)的(de)(de)藥芯焊(han)(han)絲。


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      埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)常用于(yu)奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼的(de)中厚板的(de)焊(han)(han)(han)(han)接,有時也可用于(yu)薄(bo)板焊(han)(han)(han)(han)接。在埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)接過(guo)程中,鉻、鎳元素(su)的(de)燒損可通過(guo)焊(han)(han)(han)(han)劑和焊(han)(han)(han)(han)絲中合金元素(su)的(de)過(guo)渡得到補(bu)充(chong)。由于(yu)埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)的(de)熔深大(da),應注(zhu)意(yi)防止(zhi)焊(han)(han)(han)(han)縫中心區(qu)熱裂紋的(de)產生和執響區(qu)耐(nai)腐蝕性的(de)降(jiang)低。


      奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)熱裂敏感性大(da)(da)(da),這就要(yao)求焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)成分(fen)大(da)(da)(da)致與母材(cai)成分(fen)匹配,同(tong)時應控(kong)制(zhi)焊(han)(han)(han)縫(feng)中鐵素體(ti)的含量。對長(chang)期在高溫(wen)下工作(zuo)的焊(han)(han)(han)件,焊(han)(han)(han)縫(feng)中鐵素體(ti)含量應不(bu)大(da)(da)(da)于5%。大(da)(da)(da)多數奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)可采(cai)用(yong)埋弧焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接,焊(han)(han)(han)絲應選(xuan)用(yong)低(di)(di)硅、低(di)(di)硫、低(di)(di)磷,成分(fen)與母材(cai)相(xiang)近的焊(han)(han)(han)絲。


    對鉻、鎳含量大于20%的(de)(de)奧氏(shi)體不銹鋼,為提高其抗裂性(xing)能,可(ke)(ke)選用(yong)高錳(6%~8%)焊(han)(han)絲(si),焊(han)(han)劑(ji)應選用(yong)堿性(xing)或(huo)中(zhong)性(xing)焊(han)(han)劑(ji),以(yi)防止向(xiang)焊(han)(han)縫(feng)中(zhong)增(zeng)硅(gui)。奧氏(shi)體不銹鋼專用(yong)焊(han)(han)劑(ji)增(zeng)硅(gui)極少,還可(ke)(ke)以(yi)向(xiang)焊(han)(han)縫(feng)過渡(du)合(he)金(jin),補(bu)償(chang)合(he)金(jin)元素的(de)(de)燒損,可(ke)(ke)以(yi)滿(man)足焊(han)(han)縫(feng)性(xing)能和化學成分的(de)(de)要求。奧氏(shi)體不銹鋼埋弧焊(han)(han)焊(han)(han)接時應注意選擇(ze)較細的(de)(de)焊(han)(han)絲(si)和較小的(de)(de)焊(han)(han)接線能量。


三(san)、焊接奧氏體不銹鋼(gang)時應特別注意的要點(dian)


(1). 打磨所使用的砂輪(lun)片只能專用于打磨不(bu)(bu)銹鋼(gang);所用的鋼(gang)絲刷(shua)及(ji)清除焊(han)渣的工具一律(lv)皆(jie)由(you)不(bu)(bu)銹鋼(gang)制成(cheng);不(bu)(bu)銹鋼(gang)件表面(mian)不(bu)(bu)允許暴(bao)露在火焰加(jia)工處,否則將損(sun)壞不(bu)(bu)銹鋼(gang)的耐腐蝕性。


(2). 焊接操(cao)作時(shi),應用(yong)短弧。在用(yong)氣體保(bao)護(hu)焊時(shi),惰性氣體保(bao)護(hu)必須良好(hao)。當(dang)用(yong)實芯焊絲(si)作為熔化(hua)極焊接不(bu)銹(xiu)鋼時(shi),保(bao)護(hu)氣體不(bu)宜用(yong)含(han)二(er)氧化(hua)碳的混合氣;而藥芯焊絲(si)由于(yu)有(you)渣保(bao)護(hu),不(bu)會因二(er)氧化(hua)碳氣而增加(jia)焊縫的含(han)碳量。


(3). 一般不預熱(re),只(zhi)有特別厚的構件在焊接前才預熱(re)100℃~150℃。


(4). 在(zai)焊(han)接中,層間(jian)溫度應嚴(yan)格控制(zhi),要≤150℃。


(5). 應盡可能用較小的線(xian)能量進行焊(han)接(jie)。


(6). 反面成型的氣(qi)體保(bao)護焊,焊根側必須用還原氣(qi)或(huo)純氬保(bao)護。


(7). 考慮到確(que)(que)保焊縫中(zhong)經計算后預先確(que)(que)定(ding)的(de)鐵(tie)素體(ti)含(han)量(liang),應當用鐵(tie)素體(ti)測定(ding)儀復測焊縫中(zhong)的(de)實際(ji)鐵(tie)素體(ti)含(han)量(liang)。一般(ban)母材的(de)熔化量(liang)應控制在整個焊縫斷面面積的(de)35%以(yi)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(fu)蝕


(9). 由于奧氏體不銹鋼的收縮(suo)變形大,故在夾緊裝置與定位焊上皆應(ying)加強(qiang)。


(10). 不允(yun)許在(zai)工件坡口處有(you)電弧擦傷母(mu)材的(de)痕跡。


(11). 為(wei)確保焊(han)接接頭的(de)耐腐蝕(shi)性(xing),其(qi)表面(mian)應呈(cheng)光(guang)亮狀(zhuang),殘渣(zha)、焊(han)縫的(de)顏色等皆應去(qu)除,去(qu)除的(de)辦法(fa)(fa)是砂(sha)輪打磨、酸(suan)(suan)洗、噴(pen)丸、刷洗或(huo)拋(pao)光(guang)。表面(mian)粗糙(cao)度(du)愈小(xiao),其(qi)耐蝕(shi)性(xing)就愈高。表面(mian)酸(suan)(suan)洗可(ke)用(yong)各種酸(suan)(suan)洗液(ye)或(huo)酸(suan)(suan)洗膏(gao),根(gen)據其(qi)規定的(de)酸(suan)(suan)洗時(shi)間,再(zai)用(yong)清(qing)潔水加以沖洗干凈。去(qu)除焊(han)后的(de)顏色時(shi),最(zui)好(hao)的(de)辦法(fa)(fa)是用(yong)石英砂(sha)進行(xing)磨刷。


(12). 修復(fu)焊接前,也應酸洗(xi)坡口表面。但(dan)由于(yu)舊構(gou)件表面粗糙,故最好酸洗(xi)之后(hou)現對表面進行(xing)鈍化處理,然后(hou)用清水沖洗(xi)干凈。


(13). 噴(pen)丸處理(li)時只允許用(yong)石英砂或不銹鋼(gang)顆粒。經噴(pen)丸處理(li)后(hou)的表面有金(jin)屬光澤,但表面過于(yu)粗糙者(zhe),應再做鈍化處理(li)。


(14). 在焊(han)接中,為加快焊(han)縫冷(leng)卻速度(du),推薦(jian)采用(yong)起淬冷(leng)作用(yong)的(de)銅(tong)墊塊。