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(gang)焊(han)接工藝有其特點。
1. 焊接方法及規范選擇
奧氏體不銹鋼可用鎢極氬(ya)弧焊(TIG)、熔化極氬弧焊(MIG)、等(deng)離子弧焊(PAW)及埋(mai)弧焊(SAW)等方法進行焊接。
奧氏體(ti)不銹鋼焊接(jie),因為其熔點低(di)、熱導率小、電(dian)(dian)阻系數(shu)大(da),焊接(jie)時母材和焊接(jie)材料(liao)都(dou)容易(yi)被加熱、熔化(hua),所以使用的焊接(jie)電(dian)(dian)流比較(jiao)小,只(zhi)是普通碳鋼的80%左右(you)。同時應(ying)采用窄(zhai)焊縫(feng)、窄(zhai)焊道,減(jian)(jian)少(shao)高溫停(ting)留時間(jian),防止碳化(hua)物析出影響耐腐蝕(shi)性,減(jian)(jian)少(shao)焊縫(feng)收縮應(ying)力,降低(di)熱裂(lie)紋敏感性。
2. 奧氏(shi)體不銹鋼(gang)焊接材料的(de)選擇(ze)
奧氏體不銹鋼(gang)品種多(duo)(duo),使用環境復雜多(duo)(duo)變(bian),焊(han)接(jie)材(cai)料(liao)的(de)選擇是(shi)一項謹慎而(er)又(you)重要(yao)的(de)工(gong)作。奧氏體不銹鋼(gang)選擇焊(han)接(jie)材(cai)料(liao)的(de)主要(yao)依(yi)據是(shi):根(gen)據母材(cai)的(de)主要(yao)化學成(cheng)分(fen)選擇焊(han)材(cai)。
①. 填充金屬如焊(han)(han)條、焊(han)(han)絲等,應(ying)根據被焊(han)(han)材料(liao)的品種(zhong)、規格(ge)及配合的不同焊(han)(han)接工(gong)藝來選(xuan)用。表6-3列(lie)出在采用鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)、熔化(hua)極氬弧(hu)焊(han)(han)、等離子弧(hu)焊(han)(han)及埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)時,常用的奧氏體不銹鋼焊(han)(han)絲型號。
②. 焊(han)材(cai)(cai)的成分,特別是(shi)焊(han)接材(cai)(cai)料中的Cr、Ni合金元(yuan)素要高于(yu)母材(cai)(cai),例(li)如18-8焊(han)接采用19-9焊(han)接材(cai)(cai)料等。
③. 在可(ke)能(neng)的(de)條件(jian)下(xia),應采用含有少量(4%~12%)鐵素體的(de)焊接(jie)材料,保證焊縫良好的(de)抗(kang)裂性能(neng)。
④. 焊(han)縫中(zhong)不(bu)允許(xu)或不(bu)可能(neng)存在鐵素(su)體(ti)相時,焊(han)材(cai)(cai)應選用(yong)含(han)Mo、Mn等合金元(yuan)素(su)的焊(han)接材(cai)(cai)料(liao)。
⑤. 焊(han)材的C、S、P、Si、Nb應盡(jin)可(ke)能低,特(te)別是C、S、P等元素。Nb在純奧氏體焊(han)縫(feng)中(zhong)(zhong)會(hui)引起凝(ning)固裂(lie)紋,但焊(han)縫(feng)中(zhong)(zhong)有少量(liang)鐵素體,可(ke)以有效地避免。
⑥. 焊(han)(han)后需要(yao)進行穩定化或消除應力(li)處理的焊(han)(han)接結構,通常選用含Nb的焊(han)(han)接材料。如06Cr18Ni10Nb、06Cr18Nil2Mo2Nb等。常用藥芯焊(han)(han)絲型號(hao)及化學成分(%),見(jian)表6-4。

藥芯焊絲用保護(hu)氣體(ti),見表6-5。
埋(mai)弧焊(han)(han)(han)常于(yu)奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼中厚板的(de)焊(han)(han)(han)接(jie),有(you)時也可用于(yu)薄板焊(han)(han)(han)接(jie)。在(zai)埋(mai)弧焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接(jie)過程中,Cr、Ni元(yuan)素的(de)燒損可通過焊(han)(han)(han)劑(ji)和(he)焊(han)(han)(han)絲(si)中合金元(yuan)素的(de)過渡得到補充。由于(yu)埋(mai)弧焊(han)(han)(han)的(de)熔深大,應(ying)注意防(fang)止(zhi)焊(han)(han)(han)縫(feng)中心區熱裂(lie)紋的(de)產生和(he)熱影響區耐腐蝕性的(de)降低。
奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)熱裂敏感性大(da)(da),這就要(yao)求焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金屬成(cheng)分(fen)大(da)(da)致與(yu)母(mu)材(cai)成(cheng)分(fen)匹配,同時應(ying)(ying)(ying)控制焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)中(zhong)鐵素體(ti)(ti)的(de)(de)含(han)量(liang)。對長期在高溫下工作的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)件,焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)中(zhong)鐵素體(ti)(ti)含(han)量(liang)應(ying)(ying)(ying)不(bu)(bu)大(da)(da)于5%.大(da)(da)多數奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)可(ke)采用埋弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie),焊(han)(han)(han)(han)絲應(ying)(ying)(ying)選(xuan)(xuan)用低(di)Si、低(di)S、低(di)P,成(cheng)分(fen)與(yu)母(mu)材(cai)相近(jin)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)絲。對Cr、Ni含(han)量(liang)大(da)(da)于20%的(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),為提(ti)高其抗裂性能(neng),可(ke)選(xuan)(xuan)用高Mn(6%~8%)焊(han)(han)(han)(han)絲,焊(han)(han)(han)(han)劑應(ying)(ying)(ying)選(xuan)(xuan)用堿性或(huo)中(zhong)性焊(han)(han)(han)(han)劑,以(yi)防止向(xiang)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)中(zhong)增Si。奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)專用焊(han)(han)(han)(han)劑增Si極(ji)少,還可(ke)以(yi)向(xiang)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)過渡合金,補償(chang)合金元素的(de)(de)燒損,可(ke)以(yi)滿足焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)性能(neng)和化學成(cheng)分(fen)的(de)(de)要(yao)求。奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)埋弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時,應(ying)(ying)(ying)注意選(xuan)(xuan)擇較(jiao)細的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)絲和較(jiao)小的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)線能(neng)量(liang)。
3. 焊接奧氏體不銹鋼時的注意要點
①. 打磨所使用(yong)的(de)砂輪片只能專用(yong)于打磨不銹(xiu)鋼(gang);所用(yong)的(de)鋼(gang)絲刷及清除焊渣的(de)工(gong)具一(yi)律皆(jie)由不銹(xiu)鋼(gang)制(zhi)成;不銹(xiu)鋼(gang)件表面不允許(xu)暴露(lu)在(zai)火焰加工(gong)處,否(fou)則將損(sun)壞不銹(xiu)鋼(gang)的(de)耐腐蝕性。
②. 焊(han)接操作(zuo)時,應用短弧(hu)。在用氣(qi)體保護(hu)(hu)焊(han)時,惰性氣(qi)體保護(hu)(hu)必須良(liang)好。當用實芯焊(han)絲(si)(si)作(zuo)為熔化極焊(han)接不銹鋼(gang)時,保護(hu)(hu)氣(qi)體不宜用含CO2的(de)混合氣(qi);而藥芯焊(han)絲(si)(si)由于(yu)有渣保護(hu)(hu),不會(hui)因CO2氣(qi)而增加焊(han)縫的(de)含碳量。
③. 一般不預(yu)熱(re),只有特(te)別厚的構(gou)件在焊接前才預(yu)熱(re)100~150℃.
④. 在焊接中,層間溫度應嚴格(ge)控(kong)制(≤150℃).
⑤. 應盡可能(neng)(neng)用較小的線能(neng)(neng)量進行焊接(jie)。
⑥. 反面成型的氣體保(bao)護焊,焊根側(ce)必須用還性氣體或(huo)純氬保(bao)護。
⑦. 考慮到確保焊(han)縫(feng)中(zhong)(zhong)經計算后預先(xian)確定(ding)的鐵(tie)素體(ti)含量,應(ying)當用鐵(tie)素體(ti)測定(ding)儀復測焊(han)縫(feng)中(zhong)(zhong)的實際(ji)鐵(tie)素體(ti)含量。一(yi)般母材的熔化量應(ying)控(kong)制在整(zheng)個焊(han)縫(feng)斷面面積的35%以下。
⑧. 對(dui)于加入(ru)穩(wen)定(ding)(ding)劑以穩(wen)定(ding)(ding)碳(tan)的奧氏體不銹鋼,建(jian)議(yi)用超低碳(tan)不含穩(wen)定(ding)(ding)劑的填(tian)充材料,反之亦然,以防止(zhi)晶(jing)間腐蝕。
⑨. 由于奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)受(shou)熱變形大,應加(jia)強焊件(jian)夾緊(jin)與定位(wei)焊。
⑩. 不允許在工件(jian)坡口(kou)處有電弧擦(ca)傷(shang)母材的痕跡。
?. 為(wei)(wei)確保焊(han)接接頭的(de)(de)(de)耐(nai)腐蝕性(xing),其(qi)表(biao)面(mian)應呈光(guang)亮狀;殘(can)渣、焊(han)縫(feng)的(de)(de)(de)顏(yan)色(se)等皆應去除(chu),去除(chu)的(de)(de)(de)辦法是砂輪打磨、酸洗(xi)、噴丸、刷洗(xi)或(huo)(huo)拋光(guang)。因為(wei)(wei)表(biao)面(mian)愈平整光(guang)滑(hua),其(qi)耐(nai)蝕性(xing)就愈高。表(biao)面(mian)酸洗(xi)可用相應酸洗(xi)液或(huo)(huo)酸洗(xi)膏,在其(qi)規定(ding)的(de)(de)(de)時間(jian)內完成(cheng)酸洗(xi),再用清潔(jie)水加以沖(chong)洗(xi)。在去除(chu)焊(han)后的(de)(de)(de)顏(yan)色(se)時,最好的(de)(de)(de)辦法是用石英砂進行(xing)噴丸處理(li)。
?. 修復焊(han)前,修焊(han)處表面(mian)也(ye)應酸洗(xi)。酸洗(xi)之(zhi)后應對表面(mian)進行鈍化處理(li),然(ran)后用清水沖洗(xi)干凈,方可進行修復焊(han)接(jie)。
?. 噴丸處理時只允許用石英砂或(huo)不銹鋼丸粒。經噴丸處理后的表面有金屬光澤(ze),但表面過(guo)于粗(cu)糙者,應再做(zuo)酸洗、鈍化處理。
?. 在焊接中,為加快焊縫冷卻(que)速度(du),推薦采用起(qi)淬冷作用的銅墊塊(kuai)。
奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼埋弧焊焊絲及焊劑選(xuan)用,見(jian)表6-3。


