普通純度鐵素體不銹鋼管焊接,通常采用焊條電弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護焊和埋弧焊等。
1. 焊(han)條(tiao)電弧焊(han)
填充金屬主要分兩類:一類同質的鐵素體型焊條;另一類為異質的奧氏體型(或鎳基合金(jin))焊條。
用同質焊條焊成(cheng)的(de)(de)焊縫(feng)(feng)的(de)(de)優點(dian)是:焊縫(feng)(feng)與母(mu)材金屬(shu)有一(yi)樣顏色(se)和(he)形貌,相同的(de)(de)線脹(zhang)系數和(he)大體(ti)(ti)相似的(de)(de)耐蝕性(xing),但抗裂性(xing)不(bu)高。用奧(ao)氏體(ti)(ti)焊條所焊成(cheng)的(de)(de)異(yi)質焊縫(feng)(feng)具有很好(hao)的(de)(de)塑性(xing),應用較多,不(bu)過要(yao)控制好(hao)母(mu)材對(dui)奧(ao)氏體(ti)(ti)焊縫(feng)(feng)的(de)(de)稀釋(shi)。但是,用異(yi)質焊條施(shi)焊,不(bu)能防(fang)止熱影(ying)響區(qu)的(de)(de)晶粒(li)長大和(he)焊縫(feng)(feng)形成(cheng)馬氏體(ti)(ti)組織,而且(qie)焊縫(feng)(feng)與母(mu)材金屬(shu)的(de)(de)色(se)澤也不(bu)相同。
表4-1介紹了焊接普(pu)通純度鐵素體型不銹鋼管(guan)常用焊條的型號和牌號。
普通(tong)純度(du)鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼管(guan)用焊條(tiao)電弧(hu)焊進行(xing)對接平焊時(shi),坡口(kou)形(xing)式及焊接參數(shu)見表(biao)4-2。從表(biao)中(zhong)可以看(kan)出,采用的(de)是(shi)小的(de)熱(re)輸人(ren),目的(de)是(shi)抑制焊接區(qu)的(de)鐵(tie)素體晶粒過分長大。施焊時(shi)盡(jin)量(liang)減小焊縫截面,不要連(lian)續多(duo)道(dao)(dao)施焊,要待前一道(dao)(dao)焊縫冷(leng)卻到(dao)預熱(re)溫度(du)時(shi),再焊下(xia)一道(dao)(dao)焊縫。
用同類材質焊條焊接了10Cr17、008Cr30Mo2鋼對接接頭。其焊接接頭力學性能見表4-3。
2.其他焊(han)接方法
美國(guo)AWSA5.22-80中規定了焊接普通純度鐵素體(ti)不銹鋼管用藥芯焊絲(si)的熔敷成(cheng)分,見表4-4。
表4-4普(pu)通純度(du)鐵素不銹鋼管焊(han)接(jie)用(yong)藥芯焊(han)絲的熔敷金(jin)屬成分(fen)的質量(liang)分(fen)數(%)
注:E430-X和E430-3相當于我國GB/T 17853-1999中(zhong)型號E430T-X和E430TO-3。
美(mei)國AWSA5.9-81中(zhong),規(gui)定了(le)焊接(jie)普(pu)通(tong)純度(du)鐵素體不銹(xiu)鋼埋弧(hu)焊、熔化極和鎢極氬弧(hu)焊的(de)熔敷金(jin)(jin)屬(shu)(shu)化學(xue)成分見表4-5。從(cong)表中(zhong)可(ke)以(yi)看出,ER26-1是(shi)一種純度(du)很高的(de)埋弧(hu)焊焊絲,但在(zai)埋弧(hu)焊施焊過程中(zhong),由于焊劑的(de)影響,其焊縫金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)純度(du)可(ke)能會降低。
表4-5 普通純度鐵素體不銹鋼(gang)埋弧焊(han)及氣體保護焊(han)的焊(han)絲熔(rong)敷金屬成分的質量分數(shu)(%)
注:1. ER430為美國的氣體(ti)保(bao)護(hu)焊(han)焊(han)絲,相當我國氣體(ti)保(bao)護(hu)焊(han)絲H10Cr17。
2. ER26-1為美(mei)國的埋(mai)弧焊焊絲(si)。
脈沖(chong)MAG焊(han)工藝是一種低熱(re)(re)輸入的(de)(de)(de)(de)焊(han)接方(fang)法,由于熱(re)(re)輸入脈沖(chong)作用(yong)(yong)(yong),焊(han)接熔池各點都經歷二、三次加熱(re)(re)和冷卻的(de)(de)(de)(de)過程(cheng),高(gao)溫停留時(shi)間(jian)比恒流焊(han)接時(shi)短,對母(mu)材(cai)熱(re)(re)影(ying)響區的(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)(yong)減(jian)弱(ruo),這樣(yang)就減(jian)少了熱(re)(re)影(ying)響區粗晶粒(li)寬度(du)(du),提(ti)高(gao)了該區金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)沖(chong)擊韌(ren)度(du)(du)。這種焊(han)接方(fang)法不僅(jin)適用(yong)(yong)(yong)于普(pu)通純度(du)(du)鐵(tie)素體(ti)不銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)焊(han)接,同樣(yang)也適用(yong)(yong)(yong)于超高(gao)純度(du)(du)鐵(tie)素體(ti)不銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)焊(han)接。
3. 操(cao)作(zuo)要點
焊(han)接過程(cheng)中,盡量減少焊(han)接接頭在高(gao)溫時的停留時間,有助于防(fang)止(zhi)焊(han)接接頭熱影(ying)響區鐵素體組織的晶粒很快(kuai)長大,從而提高(gao)焊(han)接接頭塑性(xing)。可采取焊(han)后強(qiang)制冷卻的方法來減少高(gao)溫脆化和475℃脆性(xing),防(fang)止(zhi)裂紋的形成。
a. 無論采(cai)用(yong)何種焊接方法(fa),都(dou)應(ying)采(cai)用(yong)小的熱輸人(ren)的焊接參數,選用(yong)小直(zhi)徑的焊接材料。
b. 采用(yong)窄(zhai)焊(han)縫技術和快(kuai)的焊(han)接(jie)速(su)度進(jin)行多(duo)層多(duo)道焊(han)。焊(han)接(jie)時,焊(han)接(jie)材料(liao)不(bu)允(yun)許進(jin)行擺動施焊(han)。
c. 多層(ceng)焊(han)(han)時,要嚴(yan)格控制層(ceng)間(jian)溫度在150℃左右,不宜連(lian)續施焊(han)(han)。
d. 采用(yong)強制冷卻焊(han)(han)縫的方法,以(yi)減(jian)少焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)的高溫脆化和475℃脆化,同時還可以(yi)減(jian)少焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)的熱(re)影區過熱(re),其方法是通(tong)(tong)氬氣冷卻或通(tong)(tong)水冷卻銅墊板等。