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. 焊條電弧焊
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)焊條。
用同質(zhi)(zhi)焊(han)(han)條焊(han)(han)成的焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的優(you)點是:焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)與母(mu)材金屬有一(yi)樣顏色(se)和(he)形貌,相(xiang)(xiang)同的線脹系數和(he)大體相(xiang)(xiang)似的耐蝕性(xing),但抗裂性(xing)不高。用奧氏(shi)體焊(han)(han)條所焊(han)(han)成的異質(zhi)(zhi)焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)具有很好的塑性(xing),應用較多,不過(guo)要控制好母(mu)材對奧氏(shi)體焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的稀釋(shi)。但是,用異質(zhi)(zhi)焊(han)(han)條施焊(han)(han),不能防止熱影響區的晶粒長大和(he)焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)形成馬氏(shi)體組織(zhi),而且焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)與母(mu)材金屬的色(se)澤也不相(xiang)(xiang)同。
表4-1介(jie)紹了焊接普通純度(du)鐵素(su)體型(xing)不銹鋼管常用焊條(tiao)的型(xing)號(hao)和(he)牌號(hao)。
普通純度鐵素體(ti)不銹鋼管用(yong)焊(han)條電弧焊(han)進行對接平焊(han)時(shi),坡口形式及焊(han)接參數見表4-2。從表中可以看出,采(cai)用(yong)的是小的熱(re)輸人,目的是抑制焊(han)接區的鐵素體(ti)晶粒過分長大。施焊(han)時(shi)盡量減小焊(han)縫截面,不要(yao)連續多(duo)道(dao)施焊(han),要(yao)待前一(yi)道(dao)焊(han)縫冷卻到預(yu)熱(re)溫度時(shi),再焊(han)下一(yi)道(dao)焊(han)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.其他焊接(jie)方法
美國AWSA5.22-80中規(gui)定(ding)了焊(han)接(jie)普通純度(du)鐵素(su)體不銹鋼管(guan)用藥芯(xin)焊(han)絲(si)的熔敷成分,見表4-4。
表4-4普通純度鐵素(su)不(bu)銹鋼管(guan)焊接用藥(yao)芯焊絲(si)的(de)熔敷金屬成分的(de)質(zhi)量分數(%)
注(zhu):E430-X和E430-3相當于我國GB/T 17853-1999中型(xing)號(hao)E430T-X和E430TO-3。
美國AWSA5.9-81中,規定(ding)了焊(han)(han)接普(pu)通(tong)純度鐵(tie)素體不銹鋼(gang)埋弧(hu)(hu)焊(han)(han)、熔化極(ji)和鎢極(ji)氬弧(hu)(hu)焊(han)(han)的(de)(de)熔敷金屬(shu)化學成(cheng)分(fen)見(jian)表4-5。從表中可(ke)以看出,ER26-1是(shi)一(yi)種(zhong)純度很高的(de)(de)埋弧(hu)(hu)焊(han)(han)焊(han)(han)絲,但(dan)在埋弧(hu)(hu)焊(han)(han)施焊(han)(han)過程(cheng)中,由于(yu)焊(han)(han)劑的(de)(de)影響(xiang),其焊(han)(han)縫金屬(shu)的(de)(de)純度可(ke)能會降低(di)。
表4-5 普通(tong)純度鐵素(su)體不(bu)銹鋼(gang)埋(mai)弧焊及氣體保護焊的(de)焊絲熔敷金屬(shu)成(cheng)分的(de)質量(liang)分數(%)
注:1. ER430為美國(guo)的氣(qi)體保護焊焊絲,相當我(wo)國(guo)氣(qi)體保護焊絲H10Cr17。
2. ER26-1為(wei)美國的埋弧焊(han)焊(han)絲(si)。
脈沖(chong)MAG焊(han)工藝是一(yi)種低熱輸(shu)入(ru)的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)方(fang)法,由于熱輸(shu)入(ru)脈沖(chong)作用,焊(han)接(jie)(jie)(jie)熔(rong)池各點都經歷二(er)、三次加熱和(he)冷卻的(de)過程,高(gao)溫停留時間(jian)比(bi)恒流焊(han)接(jie)(jie)(jie)時短,對母材(cai)熱影響區(qu)的(de)作用減(jian)弱(ruo),這樣就減(jian)少了熱影響區(qu)粗晶粒(li)寬(kuan)度,提高(gao)了該區(qu)金屬的(de)沖(chong)擊韌(ren)度。這種焊(han)接(jie)(jie)(jie)方(fang)法不僅適用于普(pu)通純度鐵素體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie),同樣也(ye)適用于超(chao)高(gao)純度鐵素體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)。
3. 操作要點(dian)
焊接(jie)過程中,盡(jin)量(liang)減(jian)少焊接(jie)接(jie)頭(tou)在高溫(wen)時的(de)停留時間(jian),有助于防止焊接(jie)接(jie)頭(tou)熱影響區鐵素(su)體組織的(de)晶粒很快長大(da),從而提(ti)高焊接(jie)接(jie)頭(tou)塑性。可采取(qu)焊后強制冷卻的(de)方法來減(jian)少高溫(wen)脆化和475℃脆性,防止裂紋的(de)形(xing)成(cheng)。
a. 無論采用何種焊接方(fang)法,都應采用小(xiao)(xiao)的熱(re)輸人(ren)的焊接參數(shu),選(xuan)用小(xiao)(xiao)直徑的焊接材料。
b. 采用窄(zhai)焊縫技術和快的焊接速度進(jin)行多層多道焊。焊接時(shi),焊接材料不允許進(jin)行擺動施焊。
c. 多層焊時,要嚴格控制層間溫度(du)在150℃左右,不宜連續施焊。
d. 采(cai)用(yong)強制(zhi)冷(leng)卻焊(han)縫的方法,以減少(shao)焊(han)接接頭(tou)的高溫(wen)脆化和475℃脆化,同時還可以減少(shao)焊(han)接接頭(tou)的熱影(ying)區(qu)過熱,其方法是通氬氣冷(leng)卻或通水冷(leng)卻銅墊板(ban)等。