奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼在物理性能、化學成分等方面與結構鋼存在較大差異,因而奧氏(shi)體不(bu)銹鋼焊接(jie)工藝有其特點。


1. 焊接方法(fa)及規范選擇


  奧氏體不銹鋼可用鎢(wu)極氬(ya)弧焊(TIG)、熔化極氬弧焊(MIG)、等離子(zi)弧焊(PAW)及埋弧焊(SAW)等方法進行焊接。


  奧氏體不銹鋼(gang)焊接(jie),因為其(qi)熔(rong)(rong)點低、熱導(dao)率小、電(dian)阻(zu)系數(shu)大(da),焊接(jie)時(shi)母材(cai)和(he)焊接(jie)材(cai)料都容易被加熱、熔(rong)(rong)化,所以(yi)使用的焊接(jie)電(dian)流比較小,只是(shi)普通(tong)碳(tan)鋼(gang)的80%左右。同時(shi)應采用窄(zhai)焊縫、窄(zhai)焊道,減少高溫停留時(shi)間,防止碳(tan)化物析出(chu)影響(xiang)耐(nai)腐蝕性(xing),減少焊縫收縮應力,降(jiang)低熱裂紋敏感(gan)性(xing)。


2. 奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)焊接材料的選擇


 奧氏體(ti)不銹鋼品種(zhong)多(duo),使用環境復雜多(duo)變,焊接材(cai)料的(de)選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)是一項謹慎而(er)又重(zhong)要(yao)(yao)(yao)的(de)工作。奧氏體(ti)不銹鋼選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)焊接材(cai)料的(de)主要(yao)(yao)(yao)依據是:根據母材(cai)的(de)主要(yao)(yao)(yao)化(hua)學成分選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)焊材(cai)。


  ①. 填充金(jin)屬如焊(han)(han)條、焊(han)(han)絲等(deng),應根據被焊(han)(han)材(cai)料的(de)品種、規格及配合的(de)不同(tong)焊(han)(han)接工藝(yi)來選用。表6-3列(lie)出在采(cai)用鎢極(ji)氬弧(hu)焊(han)(han)、熔(rong)化極(ji)氬弧(hu)焊(han)(han)、等(deng)離子弧(hu)焊(han)(han)及埋弧(hu)焊(han)(han)時,常用的(de)奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼焊(han)(han)絲型號(hao)。


  ②. 焊材的成分,特別是焊接(jie)材料中的Cr、Ni合金元素要高于母(mu)材,例如18-8焊接(jie)采用19-9焊接(jie)材料等(deng)。


  ③. 在可能(neng)的(de)條件下,應采用含(han)有少量(4%~12%)鐵素體的(de)焊接(jie)材(cai)料,保證焊縫良好的(de)抗裂性能(neng)。


  ④. 焊縫中不(bu)允許或不(bu)可能存在鐵素體相時,焊材(cai)應選用(yong)含Mo、Mn等合金元(yuan)素的焊接材(cai)料。


  ⑤. 焊材(cai)的(de)C、S、P、Si、Nb應盡可能低(di),特(te)別是C、S、P等元素(su)。Nb在純奧氏體(ti)焊縫(feng)中會引起(qi)凝固(gu)裂紋,但焊縫(feng)中有少(shao)量鐵素(su)體(ti),可以有效地避免。


  ⑥. 焊后需要(yao)進行穩定(ding)化(hua)或消除應力處理的焊接(jie)(jie)結構,通常(chang)選用含(han)Nb的焊接(jie)(jie)材料。如06Cr18Ni10Nb、06Cr18Nil2Mo2Nb等。常(chang)用藥芯焊絲型號及(ji)化(hua)學成分(%),見表6-4。


表 4.jpg


  藥芯焊絲用保護氣體,見(jian)表6-5。


  埋(mai)弧(hu)焊(han)常(chang)于奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)中厚板的(de)焊(han)接(jie),有時也可用(yong)于薄板焊(han)接(jie)。在埋(mai)弧(hu)焊(han)焊(han)接(jie)過(guo)程中,Cr、Ni元素(su)的(de)燒損可通過(guo)焊(han)劑(ji)和焊(han)絲中合金(jin)元素(su)的(de)過(guo)渡得到補充。由于埋(mai)弧(hu)焊(han)的(de)熔(rong)深(shen)大,應注意防止焊(han)縫中心區(qu)熱裂紋的(de)產生和熱影(ying)響區(qu)耐腐蝕性的(de)降低。


  奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)熱裂敏感性(xing)大(da),這就要求焊(han)(han)縫金(jin)屬成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)大(da)致(zhi)與(yu)母材成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)匹配,同時應(ying)(ying)控制焊(han)(han)縫中(zhong)鐵素體(ti)的(de)含(han)量(liang)。對長期在(zai)高溫下工(gong)作(zuo)的(de)焊(han)(han)件,焊(han)(han)縫中(zhong)鐵素體(ti)含(han)量(liang)應(ying)(ying)不大(da)于5%.大(da)多數奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)可(ke)采用(yong)埋弧(hu)焊(han)(han)焊(han)(han)接,焊(han)(han)絲(si)應(ying)(ying)選用(yong)低Si、低S、低P,成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)與(yu)母材相近的(de)焊(han)(han)絲(si)。對Cr、Ni含(han)量(liang)大(da)于20%的(de)奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang),為提(ti)高其抗裂性(xing)能(neng),可(ke)選用(yong)高Mn(6%~8%)焊(han)(han)絲(si),焊(han)(han)劑(ji)(ji)應(ying)(ying)選用(yong)堿性(xing)或中(zhong)性(xing)焊(han)(han)劑(ji)(ji),以防止(zhi)向焊(han)(han)縫中(zhong)增Si。奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)專用(yong)焊(han)(han)劑(ji)(ji)增Si極少(shao),還可(ke)以向焊(han)(han)縫過(guo)渡合金(jin),補償合金(jin)元素的(de)燒損(sun),可(ke)以滿足焊(han)(han)縫性(xing)能(neng)和化學成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)的(de)要求。奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)埋弧(hu)焊(han)(han)焊(han)(han)接時,應(ying)(ying)注(zhu)意選擇較細的(de)焊(han)(han)絲(si)和較小的(de)焊(han)(han)接線能(neng)量(liang)。



3. 焊接奧氏體不銹鋼時的注意要點


  ①. 打磨(mo)所使用的(de)(de)砂(sha)輪片只能專用于打磨(mo)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang);所用的(de)(de)鋼(gang)(gang)絲刷及(ji)清除焊渣的(de)(de)工具一(yi)律皆由(you)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)制成;不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)件表面不(bu)(bu)允(yun)許(xu)暴露在火焰(yan)加工處,否則將損壞不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐腐蝕(shi)性。


  ②. 焊接操作時,應用(yong)短弧。在(zai)用(yong)氣(qi)體(ti)保(bao)護(hu)焊時,惰性氣(qi)體(ti)保(bao)護(hu)必須(xu)良(liang)好。當用(yong)實芯(xin)焊絲作為(wei)熔化極焊接不銹鋼(gang)時,保(bao)護(hu)氣(qi)體(ti)不宜用(yong)含CO2的混合氣(qi);而藥芯(xin)焊絲由于有渣保(bao)護(hu),不會(hui)因CO2氣(qi)而增加焊縫(feng)的含碳量。


  ③. 一般不(bu)預熱,只有特別厚的構件(jian)在焊接前才預熱100~150℃.


  ④. 在(zai)焊(han)接(jie)中,層間溫度(du)應嚴格控制(≤150℃).


  ⑤. 應盡可能(neng)用較小的(de)線(xian)能(neng)量進行焊接。


  ⑥. 反(fan)面成(cheng)型的氣體保護焊,焊根側必須用還性氣體或純氬保護。


  ⑦. 考慮到(dao)確(que)保焊(han)縫(feng)(feng)中(zhong)經計算后預先(xian)確(que)定(ding)的鐵(tie)(tie)素(su)(su)體含(han)量,應當用鐵(tie)(tie)素(su)(su)體測(ce)(ce)定(ding)儀復(fu)測(ce)(ce)焊(han)縫(feng)(feng)中(zhong)的實際(ji)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體含(han)量。一般母材(cai)的熔化量應控制在整個焊(han)縫(feng)(feng)斷面(mian)面(mian)積的35%以下。


  ⑧. 對于(yu)加入穩(wen)定劑(ji)以(yi)穩(wen)定碳的奧氏體(ti)不銹鋼,建議用超(chao)低碳不含穩(wen)定劑(ji)的填充材料,反之(zhi)亦然(ran),以(yi)防(fang)止(zhi)晶間腐蝕(shi)。


  ⑨. 由于(yu)奧氏體不銹鋼受熱變形大,應加強焊(han)件夾緊與定位焊(han)。


  ⑩. 不(bu)允許在工件坡口(kou)處有電弧擦傷(shang)母材的(de)痕(hen)跡。


  ?. 為確保(bao)焊(han)接接頭的(de)耐腐蝕(shi)性(xing)(xing),其(qi)表(biao)面(mian)應(ying)呈光(guang)亮狀(zhuang);殘(can)渣、焊(han)縫的(de)顏色等皆應(ying)去除(chu)(chu),去除(chu)(chu)的(de)辦(ban)法是(shi)砂輪打磨、酸(suan)(suan)洗、噴丸(wan)、刷洗或(huo)拋光(guang)。因(yin)為表(biao)面(mian)愈平整光(guang)滑(hua),其(qi)耐蝕(shi)性(xing)(xing)就愈高。表(biao)面(mian)酸(suan)(suan)洗可用(yong)相(xiang)應(ying)酸(suan)(suan)洗液或(huo)酸(suan)(suan)洗膏(gao),在其(qi)規(gui)定的(de)時(shi)間內完成(cheng)酸(suan)(suan)洗,再用(yong)清潔水(shui)加以沖洗。在去除(chu)(chu)焊(han)后的(de)顏色時(shi),最好的(de)辦(ban)法是(shi)用(yong)石(shi)英砂進行噴丸(wan)處理。


  ?. 修(xiu)復焊(han)前,修(xiu)焊(han)處(chu)表(biao)面也應(ying)酸洗(xi)。酸洗(xi)之后(hou)應(ying)對表(biao)面進行鈍(dun)化處(chu)理,然(ran)后(hou)用清(qing)水沖洗(xi)干凈,方可進行修(xiu)復焊(han)接。


  ?. 噴(pen)丸(wan)處理(li)(li)(li)時(shi)只允許用石(shi)英(ying)砂或(huo)不銹鋼丸(wan)粒。經噴(pen)丸(wan)處理(li)(li)(li)后的表面(mian)有(you)金屬光(guang)澤,但表面(mian)過于粗(cu)糙者,應(ying)再做酸洗、鈍(dun)化處理(li)(li)(li)。


  ?. 在焊(han)接中,為(wei)加(jia)快(kuai)焊(han)縫冷卻速度,推薦采(cai)用(yong)起淬冷作(zuo)用(yong)的銅墊(dian)塊。


  奧氏體不銹鋼埋弧(hu)焊(han)焊(han)絲及焊(han)劑選用,見表6-3。


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