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(fa)及(ji)規范選(xuan)擇


  奧氏體不銹鋼可用鎢極氬弧焊(han)(TIG)、熔化極(ji)氬弧焊(MIG)、等離子弧焊(PAW)及埋弧焊(SAW)等方法進行焊接。


  奧氏(shi)體(ti)不銹鋼焊(han)(han)接(jie),因為(wei)其熔點低、熱(re)導率小(xiao)、電(dian)阻(zu)系數大,焊(han)(han)接(jie)時(shi)母(mu)材和焊(han)(han)接(jie)材料都容易(yi)被加熱(re)、熔化,所(suo)以(yi)使用的焊(han)(han)接(jie)電(dian)流(liu)比較小(xiao),只是(shi)普通碳(tan)鋼的80%左右。同時(shi)應(ying)采用窄(zhai)焊(han)(han)縫、窄(zhai)焊(han)(han)道(dao),減少高溫停留時(shi)間,防(fang)止碳(tan)化物析出(chu)影響耐腐蝕(shi)性,減少焊(han)(han)縫收縮應(ying)力,降低熱(re)裂(lie)紋敏感性。


2. 奧氏體不銹鋼焊接(jie)材料(liao)的選擇


 奧(ao)氏體不銹鋼(gang)品種(zhong)多,使用(yong)環(huan)境復雜多變,焊(han)接材(cai)料的(de)(de)選擇(ze)是一項(xiang)謹慎而又重(zhong)要(yao)的(de)(de)工作。奧(ao)氏體不銹鋼(gang)選擇(ze)焊(han)接材(cai)料的(de)(de)主要(yao)依據(ju)是:根(gen)據(ju)母(mu)材(cai)的(de)(de)主要(yao)化學成分選擇(ze)焊(han)材(cai)。


  ①. 填充(chong)金屬如焊(han)條、焊(han)絲(si)等(deng)(deng),應根(gen)據(ju)被焊(han)材料的(de)品種(zhong)、規(gui)格及(ji)配(pei)合的(de)不(bu)同焊(han)接工(gong)藝來選用。表6-3列出在采用鎢極氬弧焊(han)、熔(rong)化極氬弧焊(han)、等(deng)(deng)離子弧焊(han)及(ji)埋(mai)弧焊(han)時,常用的(de)奧(ao)氏體不(bu)銹鋼焊(han)絲(si)型號。


  ②. 焊材(cai)(cai)的成分(fen),特別是焊接材(cai)(cai)料(liao)中的Cr、Ni合金元素要高于母材(cai)(cai),例如18-8焊接采(cai)用(yong)19-9焊接材(cai)(cai)料(liao)等(deng)。


  ③. 在可能的(de)(de)條(tiao)件下(xia),應(ying)采用含有少量(liang)(4%~12%)鐵素(su)體(ti)的(de)(de)焊(han)接材(cai)料,保證焊(han)縫良好的(de)(de)抗裂性能。


  ④. 焊(han)縫中不(bu)允許或(huo)不(bu)可能(neng)存在鐵素體相時(shi),焊(han)材應選(xuan)用(yong)含Mo、Mn等合金(jin)元素的焊(han)接(jie)材料。


  ⑤. 焊(han)材的C、S、P、Si、Nb應盡可能低,特(te)別是C、S、P等(deng)元素。Nb在純奧氏體(ti)焊(han)縫(feng)中會引(yin)起凝固裂(lie)紋,但(dan)焊(han)縫(feng)中有(you)少(shao)量鐵(tie)素體(ti),可以有(you)效(xiao)地避免。


  ⑥. 焊(han)后需要進行(xing)穩定化或消(xiao)除應力處理的焊(han)接結構,通常選用含Nb的焊(han)接材料。如06Cr18Ni10Nb、06Cr18Nil2Mo2Nb等。常用藥芯焊(han)絲型(xing)號及化學成(cheng)分(%),見表6-4。


表 4.jpg


  藥芯(xin)焊絲(si)用保(bao)護氣(qi)體,見表6-5。


  埋弧焊(han)(han)(han)常于奧氏(shi)體不銹鋼中厚(hou)板的(de)焊(han)(han)(han)接(jie),有(you)時也可(ke)用于薄(bo)板焊(han)(han)(han)接(jie)。在埋弧焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接(jie)過程中,Cr、Ni元(yuan)素(su)的(de)燒損可(ke)通過焊(han)(han)(han)劑(ji)和焊(han)(han)(han)絲(si)中合金(jin)元(yuan)素(su)的(de)過渡得(de)到(dao)補充。由于埋弧焊(han)(han)(han)的(de)熔深大,應(ying)注意防止焊(han)(han)(han)縫中心區(qu)熱裂紋(wen)的(de)產生和熱影響區(qu)耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)的(de)降低(di)。


  奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)熱裂敏(min)感性(xing)大,這就要求焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫金屬成(cheng)分(fen)大致與(yu)母(mu)材成(cheng)分(fen)匹配,同時應(ying)控制焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫中(zhong)(zhong)鐵素(su)體的含量。對長(chang)期在高(gao)溫下工(gong)作的焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)件,焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫中(zhong)(zhong)鐵素(su)體含量應(ying)不(bu)(bu)大于5%.大多數奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)可采用埋弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接,焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)應(ying)選(xuan)用低(di)(di)Si、低(di)(di)S、低(di)(di)P,成(cheng)分(fen)與(yu)母(mu)材相近的焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)。對Cr、Ni含量大于20%的奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang),為提高(gao)其抗裂性(xing)能,可選(xuan)用高(gao)Mn(6%~8%)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si),焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)劑(ji)應(ying)選(xuan)用堿性(xing)或中(zhong)(zhong)性(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)劑(ji),以(yi)防止向(xiang)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫中(zhong)(zhong)增Si。奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)專用焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)劑(ji)增Si極少,還可以(yi)向(xiang)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫過渡(du)合金,補(bu)償合金元素(su)的燒損,可以(yi)滿足(zu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫性(xing)能和(he)化學成(cheng)分(fen)的要求。奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)埋弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接時,應(ying)注意選(xuan)擇較細(xi)的焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)和(he)較小(xiao)的焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接線(xian)能量。



3. 焊接(jie)奧氏體不銹鋼時的注(zhu)意(yi)要點


  ①. 打磨所使用(yong)的(de)砂輪片只能專用(yong)于打磨不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang);所用(yong)的(de)鋼(gang)絲(si)刷及清除(chu)焊渣的(de)工具(ju)一律皆(jie)由(you)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)制(zhi)成;不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)件表面不(bu)(bu)(bu)允許暴(bao)露在火焰加工處,否(fou)則將損壞不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)耐腐蝕性。


  ②. 焊(han)接操作(zuo)時(shi)(shi),應用(yong)短弧。在用(yong)氣(qi)(qi)體保護焊(han)時(shi)(shi),惰性氣(qi)(qi)體保護必須良好。當用(yong)實(shi)芯焊(han)絲作(zuo)為熔化極焊(han)接不(bu)銹(xiu)鋼時(shi)(shi),保護氣(qi)(qi)體不(bu)宜用(yong)含(han)CO2的混合氣(qi)(qi);而藥(yao)芯焊(han)絲由于有渣保護,不(bu)會因(yin)CO2氣(qi)(qi)而增加(jia)焊(han)縫的含(han)碳量。


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


  ④. 在焊接中(zhong),層間溫度應嚴(yan)格控制(≤150℃).


  ⑤. 應盡可能(neng)用(yong)較小(xiao)的線能(neng)量進行焊接。


  ⑥. 反(fan)面成型的(de)氣(qi)體保(bao)護焊(han),焊(han)根(gen)側(ce)必(bi)須用還性氣(qi)體或純氬(ya)保(bao)護。


  ⑦. 考慮到(dao)確保焊縫中經計(ji)算(suan)后預先確定的(de)鐵素體(ti)含(han)量(liang)(liang),應當用鐵素體(ti)測定儀復測焊縫中的(de)實際鐵素體(ti)含(han)量(liang)(liang)。一般母(mu)材(cai)的(de)熔(rong)化量(liang)(liang)應控(kong)制(zhi)在(zai)整個(ge)焊縫斷面面積(ji)的(de)35%以下。


  ⑧. 對于(yu)加入穩(wen)定(ding)(ding)劑以(yi)穩(wen)定(ding)(ding)碳的奧氏體不(bu)銹鋼,建(jian)議用(yong)超低碳不(bu)含穩(wen)定(ding)(ding)劑的填(tian)充材料(liao),反之(zhi)亦然,以(yi)防(fang)止晶(jing)間腐(fu)蝕。


  ⑨. 由于奧氏(shi)體不銹鋼受熱變形大,應(ying)加強(qiang)焊(han)件(jian)夾緊與定位(wei)焊(han)。


  ⑩. 不允許在工(gong)件(jian)坡(po)口處有電弧擦傷(shang)母材(cai)的痕跡(ji)。


  ?. 為確保焊(han)接接頭的耐(nai)腐蝕(shi)性,其(qi)(qi)表(biao)面(mian)應呈光亮狀;殘渣、焊(han)縫(feng)的顏色(se)等皆應去除(chu)(chu),去除(chu)(chu)的辦法(fa)是砂輪打磨、酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)、噴(pen)(pen)丸、刷洗(xi)(xi)或拋光。因為表(biao)面(mian)愈平(ping)整光滑,其(qi)(qi)耐(nai)蝕(shi)性就愈高。表(biao)面(mian)酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)可(ke)用(yong)相應酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)液或酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)膏,在其(qi)(qi)規定的時間內(nei)完成酸(suan)(suan)洗(xi)(xi),再用(yong)清潔水(shui)加以沖洗(xi)(xi)。在去除(chu)(chu)焊(han)后的顏色(se)時,最好(hao)的辦法(fa)是用(yong)石英砂進行噴(pen)(pen)丸處(chu)理。


  ?. 修(xiu)復焊前,修(xiu)焊處表(biao)面(mian)也應酸(suan)洗。酸(suan)洗之(zhi)后應對表(biao)面(mian)進(jin)行(xing)鈍化處理,然后用清水沖(chong)洗干凈(jing),方可進(jin)行(xing)修(xiu)復焊接。


  ?. 噴(pen)丸(wan)處理(li)時只允許(xu)用石(shi)英砂或(huo)不銹鋼(gang)丸(wan)粒。經噴(pen)丸(wan)處理(li)后(hou)的(de)表面有(you)金屬光澤,但表面過于粗糙者,應再(zai)做酸洗、鈍(dun)化(hua)處理(li)。


  ?. 在(zai)焊接中,為(wei)加快焊縫冷卻(que)速度,推(tui)薦采(cai)用(yong)起淬(cui)冷作用(yong)的銅墊塊。


  奧氏體(ti)不銹鋼埋弧焊(han)焊(han)絲及焊(han)劑選用,見表6-3。


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