鉻(ge)鎳奧氏體(ti)不銹鋼工藝特點如下:
1. 接頭形(xing)式及裝配
等離子弧焊(han)的(de)通用接(jie)頭(tou)是對(dui)接(jie)接(jie)頭(tou),板厚≤8mm采用I形(xing)(xing)坡口(kou),隨著厚度增加可采用單面V形(xing)(xing)或(huo)U形(xing)(xing)以及雙面V形(xing)(xing)和U形(xing)(xing)坡口(kou),從一側或(huo)兩側進行單道或(huo)多道焊(han)。此外,也適于角接(jie)和T形(xing)(xing)接(jie)頭(tou)的(de)焊(han)接(jie)。
焊接(jie)(jie)厚(hou)(hou)度在0.05~1.6mm之間時,通常用(yong)微束等(deng)離子弧焊以熔透法焊接(jie)(jie)。對(dui)于厚(hou)(hou)度在0.05~0.25mm的工件一(yi)般用(yong)卷邊(bian)(bian)接(jie)(jie)頭。接(jie)(jie)頭可在折(zhe)邊(bian)(bian)機上制備(bei),卷邊(bian)(bian)高(gao)度與板厚(hou)(hou)有關。厚(hou)(hou)度<0.8mm薄板I形(xing)坡口對(dui)接(jie)(jie)和卷邊(bian)(bian)對(dui)接(jie)(jie)裝配(pei)與夾緊(jin)要求如圖3-1和表3-20所示(shi)。薄板(厚(hou)(hou)度<0.8mm)端面接(jie)(jie)頭的裝配(pei)要求如圖3-2所示(shi)。
板厚(hou)在1.6~3mm之(zhi)間(jian)推(tui)薦采用(yong)鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)。厚(hou)度(du)大于3mm的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)件(jian),可用(yong)I形坡口以小(xiao)孔(kong)法(fa)等(deng)離(li)子弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)技術單(dan)面一次焊(han)(han)(han)(han)(han)成(cheng)。當厚(hou)度(du)較大(>8mm)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)采用(yong)開坡口對接時,因等(deng)離(li)子弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)的(de)熔深比鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)大,接頭的(de)鈍邊(bian)可加大。
等(deng)離(li)子(zi)弧焊(han)的(de)起(qi)弧處坡口邊緣必須緊密(mi)接(jie)觸(chu),之間的(de)間隙不(bu)應超過金(jin)屬厚度的(de)10%。若難以(yi)保(bao)證此公(gong)差時,需添加填充(chong)金(jin)屬。用(yong)(yong)小孔法焊(han)接(jie)時,焊(han)接(jie)熔池是靠液態金(jin)屬的(de)表面張力支托,可(ke)以(yi)不(bu)需要起(qi)激冷作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)和支托作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)的(de)襯墊。但為了保(bao)護底層熔化金(jin)屬不(bu)受(shou)大氣污染,在(zai)焊(han)接(jie)不(bu)銹鋼時在(zai)焊(han)縫背面要求(qiu)用(yong)(yong)保(bao)護氣進行保(bao)護。
如圖3-3所(suo)示為(wei)小(xiao)孔焊(han)接對(dui)接接頭用(yong)的(de)(de)襯(chen)墊。它有一較深的(de)(de)通(tong)氣槽,兩邊可以(yi)支托工件使之對(dui)齊(qi)。槽內通(tong)入對(dui)焊(han)縫背面起保護作用(yong)的(de)(de)氣體。這也為(wei)等離子體射流提供了(le)一個排出(chu)空間(jian)。
2. 等(deng)離子弧焊工藝參數的選擇(ze)
①. 焊接電流(liu)
焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)是根據板厚或熔(rong)透要求來選(xuan)定(ding)(ding)的。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)過(guo)小(xiao)(xiao),難于形成(cheng)小(xiao)(xiao)孔效應;焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)增(zeng)大(da),等離(li)子弧(hu)穿透力增(zeng)大(da),但電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)過(guo)大(da)會(hui)造成(cheng)熔(rong)池金屬因小(xiao)(xiao)孔直徑過(guo)大(da)而(er)墜落(luo),難以形成(cheng)合(he)格焊(han)(han)(han)縫,甚至引(yin)起雙弧(hu),損傷噴(pen)嘴并破壞焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過(guo)程(cheng)穩定(ding)(ding)性。因此,在(zai)噴(pen)嘴結構確定(ding)(ding)后(hou),為了獲得穩定(ding)(ding)的小(xiao)(xiao)孔焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過(guo)程(cheng),焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)只能(neng)在(zai)某一個合(he)適的范(fan)圍內選(xuan)擇,而(er)且(qie)這個范(fan)圍與(yu)離(li)子氣的流(liu)(liu)量有關(guan)。
②. 焊接速度
焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)速度(du)(du)(du)應根據等(deng)(deng)離(li)子氣流(liu)(liu)量及焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)電(dian)流(liu)(liu)來選擇。其(qi)他條件(jian)一定(ding)時,如(ru)(ru)果焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)速度(du)(du)(du)增大,焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)熱(re)(re)輸入(ru)減(jian)(jian)小(xiao)(xiao),小(xiao)(xiao)孔(kong)直徑(jing)隨之減(jian)(jian)小(xiao)(xiao),直至(zhi)(zhi)消失,失去小(xiao)(xiao)孔(kong)效應。如(ru)(ru)果焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)速度(du)(du)(du)太低,母材過熱(re)(re),小(xiao)(xiao)孔(kong)擴大,熔池(chi)金(jin)屬容易墜落(luo),甚至(zhi)(zhi)造成焊(han)(han)縫塌陷、熔池(chi)泄(xie)漏(lou)現象(xiang)。因此,焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)速度(du)(du)(du)、離(li)子氣流(liu)(liu)量及焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)電(dian)流(liu)(liu)等(deng)(deng)這三(san)個工藝(yi)參數應相(xiang)互配合。
③. 噴嘴離工(gong)件的(de)距離
噴嘴(zui)(zui)(zui)離(li)(li)工件的(de)距(ju)離(li)(li)過大(da),熔透能(neng)力降低(di);距(ju)離(li)(li)過小易造(zao)成噴嘴(zui)(zui)(zui)被飛濺堵(du)塞,破(po)壞噴嘴(zui)(zui)(zui)正常工作。噴嘴(zui)(zui)(zui)離(li)(li)工件距(ju)離(li)(li)一般取3~8mm.和鎢極氬弧焊(han)相比,噴嘴(zui)(zui)(zui)距(ju)離(li)(li)變化對焊(han)接(jie)質量的(de)影響(xiang)不太敏(min)感。
④. 等離子氣及流量
等(deng)離子氣及保護氣體(ti)通常根據被焊金屬及電(dian)流大小來選擇。大電(dian)流等(deng)離子焊接時(shi),等(deng)離子氣及保護氣體(ti)通常采用相同(tong)氣體(ti),否則(ze)電(dian)弧的(de)穩(wen)定性將變差。小電(dian)流等(deng)離子弧焊焊接通常采用純氬(ya)(ya)氣做等(deng)離子氣。這時(shi)因為氬(ya)(ya)氣的(de)電(dian)離電(dian)位較低,可保證電(dian)弧引燃容易。
等(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)氣(qi)(qi)流(liu)量(liang)決定了等(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)流(liu)力(li)(li)和(he)熔(rong)透能(neng)力(li)(li)。等(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)氣(qi)(qi)的(de)(de)流(liu)量(liang)越大,熔(rong)透能(neng)力(li)(li)越大。但(dan)等(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)氣(qi)(qi)流(liu)量(liang)過大會使小孔直(zhi)(zhi)徑(jing)過大而不能(neng)保證焊(han)縫成(cheng)形(xing)。因此,應根(gen)據(ju)噴嘴(zui)直(zhi)(zhi)徑(jing)、等(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)氣(qi)(qi)的(de)(de)種類、焊(han)接(jie)(jie)電流(liu)及(ji)焊(han)接(jie)(jie)速度選(xuan)擇適當(dang)(dang)的(de)(de)等(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)氣(qi)(qi)流(liu)量(liang)。利用熔(rong)入(ru)法(fa)焊(han)接(jie)(jie)時(shi),應適當(dang)(dang)降低(di)等(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)氣(qi)(qi)流(liu)量(liang),以減小等(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)流(liu)力(li)(li)。
保(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu)氣(qi)(qi)體(ti)流(liu)(liu)量(liang)應根據焊接(jie)電流(liu)(liu)及等(deng)離子(zi)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)量(liang)來選(xuan)擇(ze)。在一定(ding)的等(deng)離子(zi)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)量(liang)下(xia),保(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu)氣(qi)(qi)體(ti)流(liu)(liu)量(liang)太大(da)會導致氣(qi)(qi)流(liu)(liu)的紊亂,影響(xiang)電弧穩定(ding)性(xing)和保(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu)效果(guo)。而保(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)量(liang)太小,保(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu)效果(guo)也不好,因此(ci),保(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu)氣(qi)(qi)體(ti)流(liu)(liu)量(liang)應與等(deng)離子(zi)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)量(liang)保(bao)(bao)(bao)(bao)持適當的比例(li)。
小孔(kong)型(xing)焊(han)(han)接保(bao)護氣(qi)體流(liu)量一般在15~30L/min范圍內(nei)。采用較小的(de)等離(li)子(zi)氣(qi)流(liu)量焊(han)(han)接時,電(dian)弧(hu)的(de)等離(li)子(zi)流(liu)力減小,電(dian)弧(hu)的(de)穿透(tou)力降低,只能熔化工件,不能形(xing)成(cheng)小孔(kong),焊(han)(han)縫成(cheng)形(xing)過程(cheng)與鎢極(ji)氬弧(hu)焊(han)(han)相似(si)。這種方法稱為(wei)熔人型(xing)等離(li)子(zi)弧(hu)焊(han)(han)接,適用于(yu)薄(bo)板、多(duo)層焊(han)(han)的(de)蓋面(mian)焊(han)(han)及角(jiao)焊(han)(han)縫的(de)焊(han)(han)接。
⑤. 引(yin)弧(hu)與(yu)收弧(hu)
板(ban)厚小于(yu)3mm時(shi),可(ke)直(zhi)接(jie)在工件上(shang)引弧(hu)(hu)(hu)和收弧(hu)(hu)(hu)。利用穿孔(kong)法等(deng)離子弧(hu)(hu)(hu)焊接(jie)厚板(ban)時(shi),引弧(hu)(hu)(hu)及收弧(hu)(hu)(hu)處容易產生氣孔(kong)、下凹等(deng)缺陷。對(dui)于(yu)平(ping)直(zhi)焊縫,可(ke)采用增(zeng)加引弧(hu)(hu)(hu)板(ban)和收弧(hu)(hu)(hu)板(ban)來解(jie)決這個(ge)問(wen)題(ti)。先在引弧(hu)(hu)(hu)板(ban)上(shang)形成小孔(kong),然后(hou)再過渡到(dao)工件上(shang)去,焊接(jie)結(jie)束前將小孔(kong)閉合在收弧(hu)(hu)(hu)板(ban)上(shang)。
大厚度的環(huan)縫(feng),不便加引(yin)弧(hu)板(ban)和(he)收(shou)弧(hu)板(ban)時,應采取(qu)焊接電流和(he)離(li)子氣(qi)遞(di)增和(he)遞(di)減的方法(fa)(fa)在工件上(shang)引(yin)弧(hu),完成引(yin)弧(hu)建立(li)小孔(kong)并利用(yong)電流和(he)等離(li)子氣(qi)流量衰減法(fa)(fa)來收(shou)弧(hu)閉合(he)小孔(kong)。
⑥. 接頭形式和(he)裝(zhuang)配要求(qiu)
工(gong)件厚(hou)度(du)(du)小于(yu)表(biao)3-20列(lie)舉的(de)厚(hou)度(du)(du)時,采取I形(xing)坡口,用穿孔法單面(mian)焊雙面(mian)成形(xing)一次焊透。工(gong)件厚(hou)度(du)(du)大于(yu)表(biao)3-20列(lie)舉的(de)數值時,根據厚(hou)度(du)(du)不同,可開V形(xing)、U形(xing)或雙V形(xing)、雙U形(xing)坡口。
工件厚度小(xiao)于1.6mm,采用(yong)微束等離子弧焊時(shi),接(jie)(jie)頭(tou)形式有:對接(jie)(jie)、卷邊對接(jie)(jie)、卷邊角接(jie)(jie)、端面接(jie)(jie)頭(tou)。當厚度小(xiao)于0.8mm時(shi),接(jie)(jie)頭(tou)裝配要求(qiu)列于表3-21。
3. 奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼等離子弧焊的(de)工藝要點
①. 大電流等(deng)離子弧(hu)焊(han)一般用于(yu)對接(jie)接(jie)頭,材料厚度小于(yu)8mm時(shi)可一次熔透,對接(jie)接(jie)頭的(de)裝(zhuang)配間隙(xi)和錯邊量不得大于(yu)0.5mm.
②. 焊接接頭焊前應仔細清洗干凈。當(dang)采(cai)用微束等離子(zi)弧焊時,對焊件的清洗要求更加(jia)嚴格,工件越小、越薄,清洗要求越高。
③. 在(zai)(zai)背面的保護氬氣中適量加(jia)入二(er)氧化碳能在(zai)(zai)熔(rong)池(chi)(chi)背面形(xing)成鉻的氧化物,增加(jia)表面張力,防止熔(rong)池(chi)(chi)泄漏,也可采(cai)用水冷銅墊板(ban)防止泄漏。
④. 多層焊的第一道(dao)焊縫(feng)采(cai)用穿透(tou)法(fa)焊接,然(ran)后可用熔透(tou)法(fa)或(huo)其他焊接方法(fa)將焊縫(feng)焊完。
⑤. 當要求焊(han)縫有加(jia)強(qiang)高時,需向熔池加(jia)入填充焊(han)絲,焊(han)絲的直徑可(ke)在(zai)0.8~1.2mm之間選擇。
4. 奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼等離子弧焊(han)的工藝參數
①. 穿孔型等離子弧焊工藝參(can)數
焊(han)(han)接板厚在(zai)1~8mm之間(jian)的不銹鋼(gang),可通過選擇較(jiao)(jiao)大的焊(han)(han)接電流及(ji)(ji)等離子(zi)流,使等離子(zi)弧具(ju)有較(jiao)(jiao)大的能量(liang)密度(du)及(ji)(ji)等離子(zi)流力,將焊(han)(han)接工件被完全熔(rong)(rong)透并在(zai)等離子(zi)流的作(zuo)用下形(xing)成一個貫(guan)穿工件的小(xiao)(xiao)孔(kong),熔(rong)(rong)化金屬被排擠在(zai)小(xiao)(xiao)孔(kong)的周圍(wei)。隨著等離子(zi)流在(zai)焊(han)(han)接方向移動,熔(rong)(rong)化金屬沿電弧周圍(wei)熔(rong)(rong)池(chi)壁向熔(rong)(rong)池(chi)后方移動并結晶(jing)成焊(han)(han)縫,而(er)小(xiao)(xiao)孔(kong)隨著等離子(zi)弧向前(qian)移動。
不銹鋼穿孔型(xing)等離子弧焊工藝參數(shu)見(jian)表3-22
②. 熔(rong)透(tou)型等(deng)離子弧(hu)焊工藝參數
中、小電(dian)流(liu)等離子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)一般(ban)都(dou)采用熔透型焊(han)(han)接技術,工藝參(can)數與(yu)穿孔(kong)型等離子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)類(lei)似(si),主要參(can)數的選(xuan)定(ding)應注意熔透型等離子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)的工藝特(te)點。主要是(shi)焊(han)(han)接時熔池上(shang)不需形成小孔(kong),焊(han)(han)縫成形過(guo)程與(yu)鎢極氬弧(hu)(hu)焊(han)(han)相似(si),只需考慮熔深和(he)熔寬。
不銹(xiu)鋼(gang)熔(rong)透型(xing)等(deng)離子(zi)弧焊工(gong)藝(yi)參(can)數見表3-23
③. 微束等離子弧焊工藝
不銹鋼微束等離子弧焊工(gong)藝參數見表 3-24.
④. 脈沖(chong)等離子弧焊工藝(yi)參數
脈沖(chong)(chong)等離子弧焊的過程與(yu)脈沖(chong)(chong)焊相似,每(mei)一次脈沖(chong)(chong)電流在焊件上(shang)形成(cheng)一個(ge)焊點(dian),每(mei)個(ge)焊點(dian)相互(hu)重(zhong)疊(die)一部分(fen)便連成(cheng)焊縫(feng)。一般采用方波或梯(ti)形波直流脈沖(chong)(chong)電源(yuan)。
脈(mo)沖等離(li)(li)子(zi)(zi)焊機一般(ban)采用頻(pin)率為50Hz以下的(de)(de)脈(mo)沖弧焊電源(yuan)。與(yu)一般(ban)等離(li)(li)子(zi)(zi)焊相比,脈(mo)沖等離(li)(li)子(zi)(zi)焊的(de)(de)優點是(shi):
a. 焊接過(guo)程更穩定;
b. 焊接線能量(liang)易于控(kong)(kong)制,能夠(gou)更好地控(kong)(kong)制熔池,保證良好的焊縫成(cheng)形;
c. 焊接熱(re)影(ying)響區小,焊接變形小;
d. 脈(mo)沖電弧具有攪(jiao)拌作(zuo)用(yong),有利于細化晶粒,降低裂紋的敏感性;
e. 可進行全位(wei)置焊(han)接。
脈沖等離子弧焊的工藝參數有:脈沖電流(Ip)、基值電流(Ib)、脈沖頻率(f)、脈寬比Tp/(tp+tb)。脈沖等離子弧焊適用于管道的全位置焊、薄壁構件以及熱敏感性強的材料的焊接。
不銹鋼脈沖等離子弧焊(han)工藝參數見表3-25.