奧氏體不(bu)銹(xiu)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(han)接工藝有其特點。
1. 焊(han)接方(fang)法及規范選(xuan)擇
奧氏體不銹鋼可用鎢極氬弧焊(TIG)、熔(rong)化極氬弧焊(MIG)、等(deng)離子弧(hu)焊(PAW)及埋(mai)弧焊(SAW)等方法進行焊接。
奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)(han)接(jie),因為其熔點低(di)、熱導率小、電阻系數大,焊(han)(han)(han)接(jie)時母材和(he)焊(han)(han)(han)接(jie)材料都容(rong)易被(bei)加熱、熔化,所以使用的焊(han)(han)(han)接(jie)電流比較小,只(zhi)是(shi)普通(tong)碳鋼(gang)的80%左右。同時應采用窄(zhai)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)、窄(zhai)焊(han)(han)(han)道,減少高溫停留時間,防止碳化物(wu)析出影響耐腐蝕性(xing),減少焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)收縮應力,降低(di)熱裂紋敏感性(xing)。
2. 奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼焊接材料的選擇
奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼品(pin)種多,使用環境復(fu)雜多變,焊接材料(liao)的選(xuan)擇是(shi)一項(xiang)謹慎(shen)而又重要的工(gong)作。奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼選(xuan)擇焊接材料(liao)的主要依(yi)據(ju)是(shi):根據(ju)母(mu)材的主要化學成(cheng)分選(xuan)擇焊材。
①. 填充金屬如焊條、焊絲等,應根(gen)據被焊材料的品種、規(gui)格及配合的不同焊接工藝來選用。表6-3列出在采(cai)用鎢極氬弧(hu)焊、熔(rong)化(hua)極氬弧(hu)焊、等離(li)子弧(hu)焊及埋(mai)弧(hu)焊時,常(chang)用的奧氏體不銹鋼(gang)焊絲型號。
②. 焊(han)材的(de)成分,特(te)別是焊(han)接材料(liao)中的(de)Cr、Ni合金元素(su)要高(gao)于母材,例如(ru)18-8焊(han)接采用19-9焊(han)接材料(liao)等(deng)。
③. 在可能(neng)的條件(jian)下,應(ying)采用含有少量(4%~12%)鐵素體(ti)的焊(han)接(jie)材料(liao),保證焊(han)縫良好的抗(kang)裂性能(neng)。
④. 焊(han)縫(feng)中不允許或不可能存(cun)在鐵(tie)素體(ti)相時,焊(han)材(cai)(cai)應選(xuan)用含Mo、Mn等合金元素的焊(han)接材(cai)(cai)料(liao)。
⑤. 焊(han)材(cai)的C、S、P、Si、Nb應(ying)盡可能低,特別(bie)是C、S、P等元素。Nb在(zai)純奧氏體焊(han)縫中(zhong)會引起(qi)凝固裂紋,但(dan)焊(han)縫中(zhong)有少量鐵素體,可以有效地避(bi)免(mian)。
⑥. 焊(han)后需要進行(xing)穩定(ding)化(hua)或消除(chu)應力處(chu)理(li)的焊(han)接結(jie)構,通常(chang)選用含Nb的焊(han)接材料。如06Cr18Ni10Nb、06Cr18Nil2Mo2Nb等。常(chang)用藥芯焊(han)絲型號及化(hua)學成分(fen)(%),見表(biao)6-4。

藥芯焊絲用保(bao)護氣體(ti),見(jian)表6-5。
埋弧(hu)(hu)焊(han)常于(yu)奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)中厚板(ban)的(de)(de)焊(han)接,有時(shi)也可用于(yu)薄板(ban)焊(han)接。在埋弧(hu)(hu)焊(han)焊(han)接過程中,Cr、Ni元(yuan)素(su)的(de)(de)燒損可通(tong)過焊(han)劑和焊(han)絲中合金元(yuan)素(su)的(de)(de)過渡得到補(bu)充。由于(yu)埋弧(hu)(hu)焊(han)的(de)(de)熔深大,應注(zhu)意防止焊(han)縫中心(xin)區熱(re)裂紋的(de)(de)產(chan)生(sheng)和熱(re)影響區耐腐蝕性(xing)的(de)(de)降(jiang)低。
奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)熱(re)裂敏感性(xing)(xing)大,這(zhe)就要(yao)求焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金屬成分(fen)(fen)大致與母(mu)材(cai)成分(fen)(fen)匹配(pei),同時應(ying)控制(zhi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)中鐵(tie)素體(ti)的(de)含量。對長期(qi)在高(gao)溫下工(gong)作的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)件,焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)中鐵(tie)素體(ti)含量應(ying)不(bu)大于5%.大多數(shu)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)可(ke)采用(yong)埋(mai)弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接,焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)應(ying)選用(yong)低(di)Si、低(di)S、低(di)P,成分(fen)(fen)與母(mu)材(cai)相(xiang)近的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)。對Cr、Ni含量大于20%的(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang),為(wei)提高(gao)其抗裂性(xing)(xing)能(neng),可(ke)選用(yong)高(gao)Mn(6%~8%)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si),焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)劑(ji)應(ying)選用(yong)堿性(xing)(xing)或中性(xing)(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)劑(ji),以防止向焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)中增(zeng)Si。奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)專(zhuan)用(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)劑(ji)增(zeng)Si極少(shao),還可(ke)以向焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)過渡合(he)金,補償(chang)合(he)金元素的(de)燒損,可(ke)以滿(man)足(zu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)性(xing)(xing)能(neng)和化學成分(fen)(fen)的(de)要(yao)求。奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)埋(mai)弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接時,應(ying)注意選擇較細的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)和較小(xiao)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接線能(neng)量。
3. 焊接奧氏(shi)體不銹鋼時的注意要點(dian)
①. 打磨所使用的(de)砂輪片只能專用于打磨不(bu)銹鋼(gang);所用的(de)鋼(gang)絲刷及(ji)清除(chu)焊渣的(de)工具一律皆由(you)不(bu)銹鋼(gang)制成;不(bu)銹鋼(gang)件表面不(bu)允(yun)許暴(bao)露在火焰加工處(chu),否則(ze)將損(sun)壞不(bu)銹鋼(gang)的(de)耐腐蝕(shi)性(xing)。
②. 焊(han)接操作(zuo)時(shi),應(ying)用(yong)短弧。在用(yong)氣(qi)(qi)體(ti)保(bao)(bao)護焊(han)時(shi),惰(duo)性氣(qi)(qi)體(ti)保(bao)(bao)護必(bi)須良好。當用(yong)實芯(xin)焊(han)絲作(zuo)為熔化(hua)極(ji)焊(han)接不銹鋼時(shi),保(bao)(bao)護氣(qi)(qi)體(ti)不宜用(yong)含(han)CO2的混合(he)氣(qi)(qi);而藥芯(xin)焊(han)絲由于有渣保(bao)(bao)護,不會因CO2氣(qi)(qi)而增加焊(han)縫的含(han)碳(tan)量(liang)。
③. 一般(ban)不預熱(re),只有特別(bie)厚的構件在焊(han)接前才預熱(re)100~150℃.
④. 在焊接中(zhong),層間溫度應嚴格控制(≤150℃).
⑤. 應盡(jin)可能用(yong)較小的(de)線能量進行焊接。
⑥. 反(fan)面成型(xing)的氣體保(bao)護(hu)焊(han),焊(han)根(gen)側必(bi)須用還(huan)性氣體或純氬保(bao)護(hu)。
⑦. 考慮到確保焊縫(feng)(feng)中經計算后預先確定(ding)(ding)的(de)(de)鐵素體(ti)(ti)含量,應當用(yong)鐵素體(ti)(ti)測(ce)定(ding)(ding)儀復(fu)測(ce)焊縫(feng)(feng)中的(de)(de)實際(ji)鐵素體(ti)(ti)含量。一般(ban)母材的(de)(de)熔化量應控制在整個焊縫(feng)(feng)斷面(mian)面(mian)積的(de)(de)35%以下。
⑧. 對于加入穩(wen)定(ding)劑以穩(wen)定(ding)碳(tan)的奧(ao)氏(shi)體不銹鋼,建(jian)議(yi)用超(chao)低(di)碳(tan)不含穩(wen)定(ding)劑的填充(chong)材料,反之亦然,以防止晶間腐蝕。
⑨. 由于奧(ao)氏體不銹鋼受熱(re)變形大,應加(jia)強(qiang)焊件夾緊與定位焊。
⑩. 不(bu)允許在工件坡口處有電弧擦傷母材的痕跡。
?. 為(wei)確保(bao)焊接接頭的(de)(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性,其表面應呈光亮狀(zhuang);殘(can)渣、焊縫的(de)(de)顏色(se)等(deng)皆應去除(chu)(chu)(chu),去除(chu)(chu)(chu)的(de)(de)辦(ban)法是砂(sha)輪打磨、酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)(xi)、噴丸(wan)、刷(shua)洗(xi)(xi)(xi)或(huo)拋(pao)光。因(yin)為(wei)表面愈平整光滑,其耐(nai)蝕(shi)性就愈高。表面酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)(xi)可用(yong)(yong)相(xiang)應酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)(xi)液(ye)或(huo)酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)(xi)膏,在其規定(ding)的(de)(de)時間內(nei)完(wan)成酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)(xi),再用(yong)(yong)清潔水(shui)加以沖洗(xi)(xi)(xi)。在去除(chu)(chu)(chu)焊后(hou)的(de)(de)顏色(se)時,最好的(de)(de)辦(ban)法是用(yong)(yong)石英砂(sha)進行噴丸(wan)處理。
?. 修(xiu)(xiu)復焊(han)前(qian),修(xiu)(xiu)焊(han)處表(biao)(biao)面(mian)(mian)也應酸(suan)洗。酸(suan)洗之后(hou)(hou)應對表(biao)(biao)面(mian)(mian)進行鈍化(hua)處理,然后(hou)(hou)用清水沖洗干凈,方可(ke)進行修(xiu)(xiu)復焊(han)接(jie)。
?. 噴(pen)丸處(chu)理時只允許用石英砂或不銹鋼丸粒(li)。經(jing)噴(pen)丸處(chu)理后的表面(mian)有金屬(shu)光澤(ze),但(dan)表面(mian)過于粗糙者(zhe),應再做(zuo)酸洗、鈍化處(chu)理。
?. 在(zai)焊(han)接(jie)中,為加快焊(han)縫(feng)冷卻(que)速度,推薦采用起淬冷作(zuo)用的銅墊塊。
奧氏體(ti)不銹鋼埋弧焊(han)焊(han)絲及焊(han)劑選用,見(jian)表6-3。


