奧氏體不銹鋼在物理性能、化學成分等方面與結構鋼有較大差異,因而奧氏不銹鋼的焊接工藝有其特點。
一、焊(han)接方法及(ji)規范選擇
奧氏體不銹鋼可用鎢極氬弧焊(TIG)、熔化極氬弧焊(MIG)、等離子弧焊(PAW)及埋弧焊(SAW)等方法進行焊接。
奧氏體不(bu)銹鋼焊接,因為其熔點低、導熱系數小、電阻系數大,焊接時母材和焊接材料都容易被加熱、熔化,所以使用的焊接電流比較小,只是普通碳鋼的80%左右。同時應采用窄焊縫、窄焊道,減少高溫停留時間,防止碳化物析出影響耐腐蝕性,減少焊縫收縮應力,降低熱裂紋敏感性。
二(er)、奧氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)焊接材(cai)料的選擇
奧氏體不(bu)銹鋼(gang)品(pin)種(zhong)多,使用環境(jing)復雜多變,焊(han)接(jie)材料的(de)選擇是一項謹慎而又(you)重(zhong)要的(de)工作。奧氏體不(bu)銹鋼(gang)選擇焊(han)接(jie)材料的(de)主要依據是:
(1). 根據母材的(de)主要(yao)化學成分(fen)選擇焊材。
(2). 焊(han)材(cai)的成分,特(te)別(bie)是焊(han)接(jie)(jie)材(cai)料(liao)中的鉻、鎳(nie)合金元素要高于母材(cai),例如18-8焊(han)接(jie)(jie)采用19-9焊(han)接(jie)(jie)材(cai)料(liao)等。
(3). 在可(ke)能的(de)條件下,應采用含有少量(4%~12%)鐵素體的(de)焊接(jie)材料(liao),保證焊縫(feng)良好(hao)的(de)抗裂性能。
(4). 焊(han)縫中不允許或不可(ke)能存在鐵(tie)素(su)體相時,焊(han)材應(ying)選(xuan)用含鉬、錳等合金元素(su)的焊(han)接(jie)材料。
(5) .焊(han)(han)材(cai)的(de)碳(tan)、硫(liu)、磷(lin)、硅、鈮應盡可(ke)能低,特別是碳(tan)、硫(liu)、磷(lin)等元素。鈮在純奧(ao)氏(shi)體焊(han)(han)縫中(zhong)會引(yin)起(qi)凝固裂紋(wen),但(dan)焊(han)(han)縫中(zhong)有(you)少量鐵素體,可(ke)以有(you)效(xiao)地避免。
(6). 焊(han)后(hou)需要進(jin)行穩定化(hua)或(huo)消(xiao)除應力(li)處理的焊(han)接(jie)結構,通(tong)常選用含鈮的焊(han)接(jie)材料。如:0Crl8Ni10Nb、0Cr18Ni12Mo2Nb等。
填充(chong)金屬如焊(han)(han)(han)(han)(han)條、焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)(si)等,應根據(ju)被焊(han)(han)(han)(han)(han)材料的品種、規格及配合的不同(tong)焊(han)(han)(han)(han)(han)接工藝來選用(yong)(yong)。表2-3列(lie)出了在采用(yong)(yong)鎢(wu)極氬弧焊(han)(han)(han)(han)(han)、熔化(hua)極氬弧焊(han)(han)(han)(han)(han)、等離(li)子(zi)弧焊(han)(han)(han)(han)(han)及埋(mai)弧焊(han)(han)(han)(han)(han)時(shi),常(chang)用(yong)(yong)的奧氏(shi)體(ti)不銹鋼焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)(si)型號。常(chang)用(yong)(yong)藥芯焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)(si)型號及化(hua)學成分見表2-4,而表2-5則(ze)是(shi)(shi)藥芯焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)(si)所(suo)用(yong)(yong)的保護(hu)氣(qi)體(ti)及分級標準。藥芯焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)(si)與實心焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)(si)相比,最大的優點之一是(shi)(shi)能嚴格地滿足不同(tong)的鐵素體(ti)含(han)量要求;其二是(shi)(shi)可(ke)以無(wu)外保護(hu)氣(qi)體(ti),即自保護(hu)的藥芯焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)(si)。



埋弧焊(han)(han)常用于奧氏體不銹鋼的(de)(de)(de)中(zhong)厚板的(de)(de)(de)焊(han)(han)接,有時也可用于薄板焊(han)(han)接。在埋弧焊(han)(han)焊(han)(han)接過程(cheng)中(zhong),鉻、鎳元素的(de)(de)(de)燒損可通(tong)過焊(han)(han)劑和焊(han)(han)絲中(zhong)合金元素的(de)(de)(de)過渡(du)得到(dao)補(bu)充。由于埋弧焊(han)(han)的(de)(de)(de)熔(rong)深大,應注(zhu)意防止焊(han)(han)縫中(zhong)心區熱裂紋的(de)(de)(de)產生(sheng)和執響區耐腐蝕性的(de)(de)(de)降低(di)。
奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼熱裂敏(min)感性大(da),這就要求焊(han)縫(feng)金屬成分(fen)大(da)致與母材成分(fen)匹配(pei),同時應控制(zhi)焊(han)縫(feng)中(zhong)鐵素體(ti)的(de)(de)含量。對長期在(zai)高溫(wen)下工(gong)作的(de)(de)焊(han)件,焊(han)縫(feng)中(zhong)鐵素體(ti)含量應不(bu)大(da)于5%。大(da)多數奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼可(ke)采用埋弧焊(han)焊(han)接,焊(han)絲(si)應選用低硅、低硫(liu)、低磷,成分(fen)與母材相近的(de)(de)焊(han)絲(si)。
對鉻、鎳含(han)量大于20%的(de)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼,為提高其抗裂性能(neng),可選用(yong)(yong)高錳(meng)(6%~8%)焊(han)(han)(han)(han)絲,焊(han)(han)(han)(han)劑應選用(yong)(yong)堿(jian)性或中(zhong)(zhong)性焊(han)(han)(han)(han)劑,以(yi)防止向焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)(zhong)增硅。奧氏(shi)體不(bu)銹鋼專用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)劑增硅極少,還可以(yi)向焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)過(guo)渡合金,補償合金元素的(de)燒(shao)損,可以(yi)滿足焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)性能(neng)和化學成分的(de)要求(qiu)。奧氏(shi)體不(bu)銹鋼埋弧焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)接時應注意選擇較細的(de)焊(han)(han)(han)(han)絲和較小(xiao)的(de)焊(han)(han)(han)(han)接線(xian)能(neng)量。
三、焊接奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼時應特別(bie)注意的要點
(1). 打磨所使用的(de)砂輪片只能專用于打磨不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼;所用的(de)鋼絲刷及清除焊渣的(de)工(gong)(gong)具(ju)一(yi)律皆由不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼制成;不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼件表面(mian)不(bu)允(yun)許(xu)暴露在火焰加工(gong)(gong)處,否則將損壞不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)耐(nai)腐蝕性。
(2). 焊(han)(han)接(jie)操作(zuo)時,應用短弧。在用氣(qi)體保護焊(han)(han)時,惰性氣(qi)體保護必須良好。當用實芯(xin)焊(han)(han)絲(si)作(zuo)為(wei)熔化(hua)極焊(han)(han)接(jie)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)時,保護氣(qi)體不(bu)(bu)宜(yi)用含二(er)氧(yang)化(hua)碳的混合氣(qi);而藥(yao)芯(xin)焊(han)(han)絲(si)由于(yu)有渣(zha)保護,不(bu)(bu)會(hui)因二(er)氧(yang)化(hua)碳氣(qi)而增加焊(han)(han)縫的含碳量(liang)。
(3). 一般(ban)不預(yu)熱,只有特別(bie)厚的構件在焊接前才預(yu)熱100℃~150℃。
(4). 在(zai)焊接中(zhong),層(ceng)間溫度應嚴格(ge)控制,要≤150℃。
(5). 應(ying)盡可(ke)能(neng)用較小的線能(neng)量進行焊接。
(6). 反面成型的氣(qi)體保護(hu)焊,焊根側必須用還原氣(qi)或純氬保護(hu)。
(7). 考慮到(dao)確保焊縫中(zhong)(zhong)經計算后預先確定的鐵素體(ti)含(han)量(liang),應當(dang)用鐵素體(ti)測(ce)定儀復測(ce)焊縫中(zhong)(zhong)的實際鐵素體(ti)含(han)量(liang)。一(yi)般母材的熔化(hua)量(liang)應控制在整個焊縫斷面(mian)面(mian)積的35%以下。
(8). 對于加入穩定劑以穩定碳的奧氏體不銹鋼,建議用超低碳不含穩定劑的填充材料,反之亦然,以防止晶間(jian)腐蝕。
(9). 由于奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的收(shou)縮變形大,故在夾(jia)緊裝置與定位焊上皆應加強。
(10). 不允許在(zai)工件坡口處有電弧擦傷母材(cai)的痕跡。
(11). 為確保焊接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)耐(nai)腐蝕性,其表面應呈光(guang)亮狀,殘(can)渣、焊縫的(de)(de)(de)顏(yan)色等(deng)皆應去(qu)除(chu),去(qu)除(chu)的(de)(de)(de)辦法是(shi)砂(sha)輪打磨(mo)、酸洗(xi)(xi)、噴丸、刷洗(xi)(xi)或拋光(guang)。表面粗糙度(du)愈(yu)小,其耐(nai)蝕性就愈(yu)高(gao)。表面酸洗(xi)(xi)可用(yong)(yong)各種酸洗(xi)(xi)液或酸洗(xi)(xi)膏,根據其規定的(de)(de)(de)酸洗(xi)(xi)時(shi)(shi)間,再用(yong)(yong)清潔水加以沖洗(xi)(xi)干凈。去(qu)除(chu)焊后的(de)(de)(de)顏(yan)色時(shi)(shi),最好(hao)的(de)(de)(de)辦法是(shi)用(yong)(yong)石(shi)英砂(sha)進行磨(mo)刷。
(12). 修(xiu)復(fu)焊接前,也應酸(suan)洗坡(po)口(kou)表面(mian)。但由于舊構(gou)件表面(mian)粗(cu)糙,故最(zui)好酸(suan)洗之后現對表面(mian)進行鈍化(hua)處理,然后用清水沖洗干(gan)凈。
(13). 噴丸處理(li)時只允許用石英砂或(huo)不銹鋼顆粒。經(jing)噴丸處理(li)后的(de)表(biao)面(mian)有金屬光澤(ze),但表(biao)面(mian)過(guo)于粗(cu)糙者,應再(zai)做鈍化處理(li)。
(14). 在焊接中,為加(jia)快焊縫冷卻速(su)度,推薦采用起(qi)淬冷作用的銅(tong)墊塊。

