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、焊接方法及(ji)規范選擇


  奧(ao)氏(shi)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。


  奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)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、奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)焊接材料的選擇


 奧氏體不銹鋼品種多(duo),使用環境復雜(za)多(duo)變,焊(han)(han)接(jie)材料(liao)的選擇是一項謹慎而(er)又重要的工作。奧氏體不銹鋼選擇焊(han)(han)接(jie)材料(liao)的主要依據是:


(1). 根據(ju)母材(cai)的主要化學成(cheng)分選擇焊材(cai)。


(2). 焊(han)材的成分,特別是(shi)焊(han)接材料(liao)中的鉻(ge)、鎳(nie)合金元素要高于(yu)母材,例如18-8焊(han)接采用19-9焊(han)接材料(liao)等。


(3). 在可(ke)能的條件下,應(ying)采用含有少量(4%~12%)鐵(tie)素體(ti)的焊(han)接材料(liao),保(bao)證焊(han)縫良好的抗裂性(xing)能。


(4). 焊縫中(zhong)不允許或不可(ke)能存在鐵素(su)體相(xiang)時(shi),焊材(cai)(cai)應選用含鉬(mu)、錳等合金(jin)元素(su)的(de)焊接材(cai)(cai)料(liao)。


(5) .焊(han)材(cai)的碳、硫、磷、硅、鈮應盡可(ke)能低,特別是碳、硫、磷等元素。鈮在純奧氏體焊(han)縫(feng)中(zhong)會(hui)引起(qi)凝(ning)固(gu)裂(lie)紋,但焊(han)縫(feng)中(zhong)有少量鐵素體,可(ke)以有效地避免。


(6). 焊后(hou)需要進行(xing)穩定化或消除應(ying)力處理的焊接(jie)結構,通常(chang)選用含鈮的焊接(jie)材料。如:0Crl8Ni10Nb、0Cr18Ni12Mo2Nb等。


      填充(chong)金屬(shu)如焊(han)(han)(han)(han)條、焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)等(deng)(deng),應根據被焊(han)(han)(han)(han)材料的(de)品種、規格及配合的(de)不同(tong)焊(han)(han)(han)(han)接工藝(yi)來選用(yong)。表(biao)2-3列出(chu)了在采用(yong)鎢(wu)極(ji)氬弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)、熔化(hua)極(ji)氬弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)、等(deng)(deng)離子(zi)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)及埋弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)時,常用(yong)的(de)奧(ao)氏(shi)體不銹鋼(gang)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)型號。常用(yong)藥芯(xin)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)型號及化(hua)學成分見表(biao)2-4,而表(biao)2-5則(ze)是(shi)(shi)藥芯(xin)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)所用(yong)的(de)保(bao)(bao)護(hu)(hu)氣體及分級標準。藥芯(xin)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)與實心(xin)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)相比,最大(da)的(de)優點之(zhi)一是(shi)(shi)能嚴格地滿足不同(tong)的(de)鐵(tie)素體含量要求;其(qi)二是(shi)(shi)可以(yi)無外保(bao)(bao)護(hu)(hu)氣體,即自保(bao)(bao)護(hu)(hu)的(de)藥芯(xin)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)。


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      埋弧(hu)焊(han)(han)(han)常用于(yu)奧氏(shi)體不銹鋼的(de)(de)(de)中(zhong)厚板的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie),有時也可用于(yu)薄(bo)板焊(han)(han)(han)接(jie)。在(zai)埋弧(hu)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接(jie)過(guo)程中(zhong),鉻、鎳(nie)元素的(de)(de)(de)燒(shao)損可通過(guo)焊(han)(han)(han)劑(ji)和(he)焊(han)(han)(han)絲中(zhong)合(he)金(jin)元素的(de)(de)(de)過(guo)渡得到(dao)補充。由(you)于(yu)埋弧(hu)焊(han)(han)(han)的(de)(de)(de)熔深大,應注意防止(zhi)焊(han)(han)(han)縫中(zhong)心區熱裂紋(wen)的(de)(de)(de)產生和(he)執(zhi)響區耐腐蝕性(xing)的(de)(de)(de)降低。


      奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼熱裂(lie)敏感(gan)性大,這就要求焊縫金(jin)屬(shu)成(cheng)(cheng)分(fen)大致與(yu)母(mu)材成(cheng)(cheng)分(fen)匹配,同時應(ying)控制焊縫中(zhong)鐵(tie)素體的含量。對長期在高溫下工作的焊件,焊縫中(zhong)鐵(tie)素體含量應(ying)不大于(yu)5%。大多數奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼可采用埋弧焊焊接(jie),焊絲應(ying)選用低(di)(di)硅(gui)、低(di)(di)硫、低(di)(di)磷(lin),成(cheng)(cheng)分(fen)與(yu)母(mu)材相近的焊絲。


    對鉻、鎳含量(liang)大(da)于20%的(de)(de)(de)奧氏體不銹鋼,為提高其抗裂性能(neng),可選用(yong)高錳(6%~8%)焊(han)(han)(han)絲,焊(han)(han)(han)劑(ji)應選用(yong)堿(jian)性或(huo)中性焊(han)(han)(han)劑(ji),以(yi)防止(zhi)向(xiang)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中增硅(gui)(gui)。奧氏體不銹鋼專用(yong)焊(han)(han)(han)劑(ji)增硅(gui)(gui)極少(shao),還可以(yi)向(xiang)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)過渡合金,補償合金元素的(de)(de)(de)燒(shao)損,可以(yi)滿足焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)性能(neng)和化學成分的(de)(de)(de)要求。奧氏體不銹鋼埋弧焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接時應注意選擇較細的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)絲和較小的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接線能(neng)量(liang)。


三、焊接(jie)奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)時應特別(bie)注意的(de)要點(dian)


(1). 打磨所使用的(de)砂輪片(pian)只(zhi)能專用于打磨不(bu)銹(xiu)鋼;所用的(de)鋼絲刷及(ji)清除焊渣的(de)工(gong)具一律皆由不(bu)銹(xiu)鋼制(zhi)成;不(bu)銹(xiu)鋼件表(biao)面不(bu)允許暴露在(zai)火焰加工(gong)處,否則將損壞不(bu)銹(xiu)鋼的(de)耐(nai)腐蝕性。


(2). 焊(han)(han)接操作時(shi),應(ying)用短弧(hu)。在用氣體(ti)保(bao)(bao)護(hu)焊(han)(han)時(shi),惰性(xing)氣體(ti)保(bao)(bao)護(hu)必須良(liang)好。當用實芯焊(han)(han)絲作為熔化極焊(han)(han)接不銹鋼時(shi),保(bao)(bao)護(hu)氣體(ti)不宜用含(han)二(er)氧化碳(tan)的混合氣;而藥芯焊(han)(han)絲由于(yu)有渣保(bao)(bao)護(hu),不會因二(er)氧化碳(tan)氣而增加(jia)焊(han)(han)縫(feng)的含(han)碳(tan)量。


(3). 一般不預熱,只(zhi)有特別厚的構件在(zai)焊接前才預熱100℃~150℃。


(4). 在焊接中,層間溫度應嚴格控制,要≤150℃。


(5). 應盡可能用較(jiao)小(xiao)的線能量進行焊接。


(6). 反(fan)面成型的(de)氣體保(bao)(bao)護焊,焊根側必須用還原氣或純(chun)氬保(bao)(bao)護。


(7). 考慮(lv)到(dao)確保焊(han)縫中經計算后(hou)預先確定的鐵(tie)(tie)素體含(han)量(liang)(liang)(liang),應(ying)當(dang)用(yong)鐵(tie)(tie)素體測定儀復測焊(han)縫中的實際鐵(tie)(tie)素體含(han)量(liang)(liang)(liang)。一般母材(cai)的熔化量(liang)(liang)(liang)應(ying)控制在整個焊(han)縫斷面(mian)面(mian)積(ji)的35%以(yi)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,以防止晶間腐蝕


(9). 由于奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼的收縮變(bian)形大,故在夾緊裝(zhuang)置(zhi)與定(ding)位(wei)焊上皆應加強。


(10). 不允許(xu)在(zai)工件坡口處有電弧擦傷母材的痕(hen)跡。


(11). 為確保(bao)焊接接頭的耐(nai)腐蝕(shi)(shi)性(xing),其表面應呈光亮狀(zhuang),殘渣(zha)、焊縫的顏色等皆應去除(chu),去除(chu)的辦(ban)法是(shi)砂輪打磨(mo)、酸洗(xi)(xi)、噴丸、刷洗(xi)(xi)或拋(pao)光。表面粗(cu)糙(cao)度愈(yu)小(xiao),其耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)就愈(yu)高。表面酸洗(xi)(xi)可用(yong)各種酸洗(xi)(xi)液或酸洗(xi)(xi)膏(gao),根據其規定的酸洗(xi)(xi)時(shi)間,再(zai)用(yong)清潔(jie)水加以沖洗(xi)(xi)干凈。去除(chu)焊后的顏色時(shi),最好的辦(ban)法是(shi)用(yong)石(shi)英砂進行磨(mo)刷。


(12). 修復焊(han)接前(qian),也(ye)應酸洗坡口表(biao)面(mian)。但(dan)由于舊(jiu)構(gou)件表(biao)面(mian)粗糙,故最好酸洗之后現對表(biao)面(mian)進行鈍化(hua)處理,然后用清水沖洗干(gan)凈。


(13). 噴丸處(chu)(chu)理(li)時只允許用石英砂或不銹(xiu)鋼顆粒。經(jing)噴丸處(chu)(chu)理(li)后的表(biao)面(mian)有金屬光澤,但表(biao)面(mian)過于粗糙(cao)者(zhe),應再做鈍化處(chu)(chu)理(li)。


(14). 在焊接中,為(wei)加快焊縫冷(leng)卻速度(du),推薦采(cai)用起淬(cui)冷(leng)作用的銅墊塊。