奧氏體不銹鋼在物理性能、化學成分等方面與結構鋼存在較大差異,因而奧氏體不銹鋼焊接工藝有其特點。
1. 焊接方法及(ji)規(gui)范選擇
奧氏體不銹鋼可用鎢極氬弧(hu)焊(han)(TIG)、熔化極(ji)氬弧焊(MIG)、等離(li)子弧(hu)焊(PAW)及埋(mai)弧(hu)焊(SAW)等方法進行焊接。
奧氏體不銹鋼(gang)焊(han)(han)(han)接(jie),因(yin)為其熔(rong)點低、熱導率(lv)小、電阻系數大,焊(han)(han)(han)接(jie)時(shi)母材(cai)和焊(han)(han)(han)接(jie)材(cai)料都容易被加(jia)熱、熔(rong)化(hua),所以使用的焊(han)(han)(han)接(jie)電流比(bi)較(jiao)小,只是普(pu)通碳鋼(gang)的80%左右。同時(shi)應采用窄(zhai)焊(han)(han)(han)縫、窄(zhai)焊(han)(han)(han)道(dao),減少高(gao)溫停留時(shi)間(jian),防止(zhi)碳化(hua)物(wu)析出影響(xiang)耐腐蝕(shi)性,減少焊(han)(han)(han)縫收縮應力,降低熱裂紋敏感(gan)性。
2. 奧(ao)氏體不銹鋼焊接材料的(de)選(xuan)擇
奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼品種多(duo),使(shi)用環境復雜多(duo)變,焊(han)接材(cai)(cai)料的(de)選(xuan)擇(ze)是(shi)一(yi)項(xiang)謹慎(shen)而又重要的(de)工作。奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼選(xuan)擇(ze)焊(han)接材(cai)(cai)料的(de)主要依據是(shi):根據母(mu)材(cai)(cai)的(de)主要化學(xue)成分(fen)選(xuan)擇(ze)焊(han)材(cai)(cai)。
①. 填充金屬如焊(han)條(tiao)、焊(han)絲等,應根(gen)據被焊(han)材(cai)料的品種、規格(ge)及配合(he)的不(bu)同焊(han)接工藝來選用。表6-3列(lie)出在采(cai)用鎢極氬弧(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,常用的奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼焊(han)絲型號。
②. 焊材的(de)成分,特別是焊接材料(liao)中的(de)Cr、Ni合金元素要高于(yu)母材,例如(ru)18-8焊接采(cai)用19-9焊接材料(liao)等。
③. 在可能的(de)(de)條件下(xia),應采用含有少(shao)量(4%~12%)鐵素體的(de)(de)焊接材料,保證焊縫良好(hao)的(de)(de)抗(kang)裂性能。
④. 焊(han)(han)縫中(zhong)不(bu)允許或不(bu)可能(neng)存在鐵素(su)體相時,焊(han)(han)材應選用(yong)含(han)Mo、Mn等合金元素(su)的(de)焊(han)(han)接(jie)材料。
⑤. 焊材的C、S、P、Si、Nb應盡可能低,特別(bie)是C、S、P等元素。Nb在(zai)純奧氏體焊縫(feng)中會引起(qi)凝固裂紋,但焊縫(feng)中有少量鐵素體,可以有效地避免(mian)。
⑥. 焊后需要(yao)進行(xing)穩(wen)定(ding)化或消除(chu)應力處理的焊接結構,通常選用含Nb的焊接材料。如06Cr18Ni10Nb、06Cr18Nil2Mo2Nb等。常用藥芯焊絲型(xing)號及化學成分(%),見表6-4。

藥芯焊絲用保護氣體,見(jian)表6-5。
埋弧焊(han)常于奧氏(shi)體不銹鋼中(zhong)(zhong)厚板的(de)焊(han)接,有時也可用于薄板焊(han)接。在埋弧焊(han)焊(han)接過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong),Cr、Ni元素的(de)燒損可通過(guo)(guo)焊(han)劑和焊(han)絲(si)中(zhong)(zhong)合金元素的(de)過(guo)(guo)渡得到補充。由于埋弧焊(han)的(de)熔深(shen)大,應(ying)注意防止焊(han)縫中(zhong)(zhong)心區熱裂紋的(de)產生和熱影(ying)響(xiang)區耐腐蝕性的(de)降低。
奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)熱(re)裂敏(min)感性(xing)大,這就要(yao)求焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)成(cheng)分(fen)(fen)大致(zhi)與(yu)母材(cai)(cai)成(cheng)分(fen)(fen)匹(pi)配,同時應(ying)控(kong)制焊(han)(han)(han)縫(feng)中鐵(tie)素體(ti)的(de)含(han)量。對長期在高溫下工(gong)作的(de)焊(han)(han)(han)件,焊(han)(han)(han)縫(feng)中鐵(tie)素體(ti)含(han)量應(ying)不大于5%.大多數奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)可采用(yong)埋(mai)(mai)弧焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie),焊(han)(han)(han)絲(si)(si)應(ying)選用(yong)低Si、低S、低P,成(cheng)分(fen)(fen)與(yu)母材(cai)(cai)相近的(de)焊(han)(han)(han)絲(si)(si)。對Cr、Ni含(han)量大于20%的(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang),為提(ti)高其抗(kang)裂性(xing)能,可選用(yong)高Mn(6%~8%)焊(han)(han)(han)絲(si)(si),焊(han)(han)(han)劑(ji)應(ying)選用(yong)堿性(xing)或中性(xing)焊(han)(han)(han)劑(ji),以防止向焊(han)(han)(han)縫(feng)中增Si。奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)專用(yong)焊(han)(han)(han)劑(ji)增Si極少,還可以向焊(han)(han)(han)縫(feng)過渡(du)合(he)金,補償合(he)金元素的(de)燒(shao)損,可以滿足焊(han)(han)(han)縫(feng)性(xing)能和化(hua)學(xue)成(cheng)分(fen)(fen)的(de)要(yao)求。奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)埋(mai)(mai)弧焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)時,應(ying)注意選擇較(jiao)細(xi)的(de)焊(han)(han)(han)絲(si)(si)和較(jiao)小的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)線能量。
3. 焊(han)接奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼時的注(zhu)意(yi)要點
①. 打磨所(suo)使(shi)用的(de)砂輪片只能專用于打磨不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang);所(suo)用的(de)鋼(gang)絲刷及清除焊渣(zha)的(de)工具一律皆(jie)由不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)制成;不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)件表面不(bu)(bu)允許暴露在火焰加工處,否則將(jiang)損壞不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)耐腐蝕性(xing)。
②. 焊(han)(han)(han)接操(cao)作時(shi),應用(yong)短弧(hu)。在用(yong)氣體(ti)保(bao)護焊(han)(han)(han)時(shi),惰性氣體(ti)保(bao)護必須良(liang)好。當(dang)用(yong)實芯焊(han)(han)(han)絲(si)作為熔(rong)化極(ji)焊(han)(han)(han)接不(bu)銹鋼時(shi),保(bao)護氣體(ti)不(bu)宜(yi)用(yong)含CO2的(de)混合(he)氣;而藥芯焊(han)(han)(han)絲(si)由于有渣(zha)保(bao)護,不(bu)會因(yin)CO2氣而增加(jia)焊(han)(han)(han)縫(feng)的(de)含碳量。
③. 一般不預(yu)熱,只有特別厚(hou)的構件在(zai)焊接(jie)前(qian)才(cai)預(yu)熱100~150℃.
④. 在(zai)焊接中,層(ceng)間溫度應(ying)嚴格控制(≤150℃).
⑤. 應盡(jin)可(ke)能用較小的線能量進行焊接。
⑥. 反(fan)面成(cheng)型(xing)的(de)氣(qi)體保護焊,焊根側(ce)必須(xu)用還性氣(qi)體或(huo)純氬保護。
⑦. 考(kao)慮到(dao)確保焊縫(feng)中(zhong)經計算后預先確定(ding)的鐵素體含量,應(ying)當用鐵素體測定(ding)儀復測焊縫(feng)中(zhong)的實(shi)際鐵素體含量。一般母材的熔(rong)化量應(ying)控制在整(zheng)個(ge)焊縫(feng)斷面(mian)面(mian)積(ji)的35%以下(xia)。
⑧. 對于加入穩定(ding)劑(ji)以(yi)(yi)穩定(ding)碳(tan)的奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼,建(jian)議用超(chao)低碳(tan)不(bu)含(han)穩定(ding)劑(ji)的填充材料,反之亦(yi)然(ran),以(yi)(yi)防止晶間腐蝕(shi)。
⑨. 由于奧氏體不銹鋼(gang)受熱變形大,應加強焊(han)(han)件(jian)夾緊與(yu)定位焊(han)(han)。
⑩. 不允許在工件(jian)坡口處有電弧擦傷母材的痕跡。
?. 為確(que)保焊接接頭(tou)的耐(nai)腐蝕性,其(qi)(qi)表(biao)(biao)面應呈光(guang)亮(liang)狀;殘渣、焊縫的顏(yan)色(se)等皆應去(qu)除(chu),去(qu)除(chu)的辦(ban)法(fa)是砂輪打磨、酸(suan)洗(xi)(xi)、噴(pen)丸、刷洗(xi)(xi)或拋光(guang)。因為表(biao)(biao)面愈(yu)平整光(guang)滑,其(qi)(qi)耐(nai)蝕性就(jiu)愈(yu)高。表(biao)(biao)面酸(suan)洗(xi)(xi)可用相應酸(suan)洗(xi)(xi)液或酸(suan)洗(xi)(xi)膏,在(zai)其(qi)(qi)規定(ding)的時間內完成酸(suan)洗(xi)(xi),再用清(qing)潔水加以沖洗(xi)(xi)。在(zai)去(qu)除(chu)焊后的顏(yan)色(se)時,最好的辦(ban)法(fa)是用石英砂進(jin)行噴(pen)丸處(chu)理。
?. 修(xiu)(xiu)復焊(han)前(qian),修(xiu)(xiu)焊(han)處表面(mian)也應酸(suan)洗(xi)。酸(suan)洗(xi)之后應對(dui)表面(mian)進行鈍化處理,然后用清水沖洗(xi)干凈,方(fang)可(ke)進行修(xiu)(xiu)復焊(han)接。
?. 噴丸處(chu)理時只允許用石英砂或不銹鋼丸粒(li)。經(jing)噴丸處(chu)理后的表(biao)面(mian)有金屬光澤,但表(biao)面(mian)過于粗糙(cao)者,應再做酸洗、鈍化(hua)處(chu)理。
?. 在焊接中(zhong),為(wei)加(jia)快焊縫(feng)冷(leng)卻速度,推薦(jian)采(cai)用起淬冷(leng)作用的銅(tong)墊塊。
奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼埋弧焊(han)焊(han)絲(si)及焊(han)劑選用(yong),見表(biao)6-3。


