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(yi)、焊接(jie)方法及規范選擇


  奧氏(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(bu)銹(xiu)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)、奧氏體不(bu)銹鋼(gang)焊接材(cai)料的(de)選擇


 奧氏體不銹鋼(gang)品(pin)種多(duo)(duo),使(shi)用環境復(fu)雜多(duo)(duo)變(bian),焊(han)接(jie)材料(liao)的(de)選擇是(shi)一項謹慎而又(you)重(zhong)要(yao)的(de)工作。奧氏體不銹鋼(gang)選擇焊(han)接(jie)材料(liao)的(de)主要(yao)依據是(shi):


(1). 根據母材(cai)的主要化學(xue)成分選擇(ze)焊材(cai)。


(2). 焊(han)(han)材(cai)的(de)成分,特(te)別是焊(han)(han)接材(cai)料(liao)中的(de)鉻、鎳合金元素(su)要高于母材(cai),例(li)如18-8焊(han)(han)接采用(yong)19-9焊(han)(han)接材(cai)料(liao)等。


(3). 在可能的(de)條件(jian)下,應采用含有少量(liang)(4%~12%)鐵(tie)素(su)體的(de)焊接材(cai)料(liao),保證焊縫良好的(de)抗(kang)裂性能。


(4). 焊縫中(zhong)不允許或不可能存在鐵素(su)體相時(shi),焊材應選用(yong)含鉬(mu)、錳等合(he)金元素(su)的焊接(jie)材料。


(5) .焊(han)材的碳、硫、磷、硅、鈮應盡可能(neng)低,特別是碳、硫、磷等元素(su)。鈮在(zai)純(chun)奧(ao)氏體焊(han)縫中會引起凝固裂紋,但焊(han)縫中有(you)少量鐵素(su)體,可以有(you)效地避(bi)免(mian)。


(6). 焊(han)后(hou)需要進(jin)行穩定化或消(xiao)除應力處理的(de)(de)焊(han)接(jie)結構,通常選(xuan)用含(han)鈮的(de)(de)焊(han)接(jie)材料(liao)。如:0Crl8Ni10Nb、0Cr18Ni12Mo2Nb等。


      填充金屬如焊(han)條、焊(han)絲(si)(si)(si)(si)等(deng),應根據被焊(han)材料的(de)(de)(de)品種、規格及(ji)配合的(de)(de)(de)不(bu)同(tong)(tong)焊(han)接工藝來選用(yong)。表2-3列出了在采用(yong)鎢極氬弧焊(han)、熔化極氬弧焊(han)、等(deng)離子(zi)弧焊(han)及(ji)埋弧焊(han)時,常(chang)(chang)用(yong)的(de)(de)(de)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)焊(han)絲(si)(si)(si)(si)型(xing)號。常(chang)(chang)用(yong)藥芯(xin)焊(han)絲(si)(si)(si)(si)型(xing)號及(ji)化學成分見表2-4,而表2-5則(ze)是(shi)藥芯(xin)焊(han)絲(si)(si)(si)(si)所用(yong)的(de)(de)(de)保(bao)護氣體及(ji)分級(ji)標準(zhun)。藥芯(xin)焊(han)絲(si)(si)(si)(si)與實心(xin)焊(han)絲(si)(si)(si)(si)相比,最大的(de)(de)(de)優點之一是(shi)能嚴格地(di)滿足不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)鐵(tie)素體含量(liang)要求;其二是(shi)可(ke)以(yi)無外保(bao)護氣體,即(ji)自保(bao)護的(de)(de)(de)藥芯(xin)焊(han)絲(si)(si)(si)(si)。


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      埋弧焊常用(yong)于奧氏體不銹鋼的(de)中厚板的(de)焊接(jie),有時(shi)也(ye)可用(yong)于薄板焊接(jie)。在(zai)埋弧焊焊接(jie)過程中,鉻、鎳元(yuan)素(su)的(de)燒(shao)損可通過焊劑(ji)和焊絲中合金元(yuan)素(su)的(de)過渡得到補充。由于埋弧焊的(de)熔深大,應(ying)注(zhu)意防止焊縫中心區熱裂紋的(de)產(chan)生和執響區耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)的(de)降低。


      奧氏體不銹鋼(gang)熱裂敏(min)感(gan)性大(da)(da),這就要求焊(han)縫金屬成分(fen)大(da)(da)致與(yu)母(mu)材成分(fen)匹配,同時應(ying)控(kong)制焊(han)縫中鐵素(su)體的(de)(de)含量。對長期在高溫下(xia)工作的(de)(de)焊(han)件,焊(han)縫中鐵素(su)體含量應(ying)不大(da)(da)于5%。大(da)(da)多數奧氏體不銹鋼(gang)可采用(yong)埋弧焊(han)焊(han)接,焊(han)絲(si)(si)應(ying)選用(yong)低硅(gui)、低硫、低磷(lin),成分(fen)與(yu)母(mu)材相(xiang)近的(de)(de)焊(han)絲(si)(si)。


    對(dui)鉻(ge)、鎳含(han)量(liang)大(da)于20%的(de)奧氏體不銹(xiu)鋼,為提(ti)高(gao)其抗裂性能(neng),可選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)高(gao)錳(6%~8%)焊絲(si),焊劑(ji)應選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)堿性或(huo)中(zhong)性焊劑(ji),以防止向焊縫(feng)中(zhong)增硅。奧氏體不銹(xiu)鋼專用(yong)焊劑(ji)增硅極少(shao),還可以向焊縫(feng)過渡合(he)(he)金,補償(chang)合(he)(he)金元素的(de)燒損,可以滿足(zu)焊縫(feng)性能(neng)和化學成(cheng)分的(de)要求。奧氏體不銹(xiu)鋼埋弧焊焊接(jie)時應注意選(xuan)(xuan)(xuan)擇較(jiao)細的(de)焊絲(si)和較(jiao)小的(de)焊接(jie)線能(neng)量(liang)。


三、焊接奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼時應特別(bie)注意的(de)要點(dian)


(1). 打(da)磨所(suo)使用的(de)砂輪片只(zhi)能專用于(yu)打(da)磨不(bu)(bu)銹(xiu)鋼;所(suo)用的(de)鋼絲(si)刷及清(qing)除(chu)焊渣的(de)工具一律(lv)皆由不(bu)(bu)銹(xiu)鋼制成;不(bu)(bu)銹(xiu)鋼件表(biao)面(mian)不(bu)(bu)允許暴露在火焰加(jia)工處,否則(ze)將(jiang)損壞不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)耐(nai)腐(fu)蝕性。


(2). 焊(han)(han)接操(cao)作(zuo)時(shi),應用(yong)短弧。在用(yong)氣體保護(hu)焊(han)(han)時(shi),惰性氣體保護(hu)必須良好。當用(yong)實芯(xin)焊(han)(han)絲作(zuo)為熔化極焊(han)(han)接不銹鋼時(shi),保護(hu)氣體不宜用(yong)含二氧化碳的(de)混合氣;而(er)藥芯(xin)焊(han)(han)絲由于(yu)有渣保護(hu),不會因二氧化碳氣而(er)增加(jia)焊(han)(han)縫的(de)含碳量。


(3). 一般不(bu)預(yu)熱(re),只有特別厚的構件在焊接前才預(yu)熱(re)100℃~150℃。


(4). 在焊接(jie)中,層間(jian)溫度應嚴格控制,要≤150℃。


(5). 應盡可能(neng)(neng)用較小的線能(neng)(neng)量(liang)進行(xing)焊(han)接(jie)。


(6). 反(fan)面成型的氣體保護焊,焊根(gen)側必須用還原氣或純氬保護。


(7). 考慮到確保焊縫(feng)中(zhong)(zhong)經計算后預(yu)先確定(ding)的(de)鐵(tie)素體含量(liang),應(ying)當用(yong)鐵(tie)素體測定(ding)儀復(fu)測焊縫(feng)中(zhong)(zhong)的(de)實際鐵(tie)素體含量(liang)。一般母材(cai)的(de)熔化量(liang)應(ying)控制在整個焊縫(feng)斷面面積的(de)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,以防止晶間腐(fu)蝕


(9). 由于奧氏(shi)體不銹鋼的(de)收(shou)縮變形(xing)大,故(gu)在夾緊裝(zhuang)置與定位焊上皆應(ying)加強(qiang)。


(10). 不(bu)允(yun)許在工(gong)件坡口(kou)處(chu)有電弧擦(ca)傷母材的(de)痕跡(ji)。


(11). 為確保焊接接頭的(de)(de)耐腐蝕性,其(qi)表(biao)面應呈光(guang)亮狀,殘渣(zha)、焊縫的(de)(de)顏色(se)等(deng)皆應去除(chu),去除(chu)的(de)(de)辦法是砂輪(lun)打磨、酸洗(xi)、噴丸(wan)、刷洗(xi)或拋光(guang)。表(biao)面粗糙(cao)度(du)愈小,其(qi)耐蝕性就愈高。表(biao)面酸洗(xi)可用(yong)各種酸洗(xi)液或酸洗(xi)膏,根據其(qi)規(gui)定(ding)的(de)(de)酸洗(xi)時(shi)間,再用(yong)清潔(jie)水加(jia)以沖洗(xi)干凈。去除(chu)焊后的(de)(de)顏色(se)時(shi),最(zui)好的(de)(de)辦法是用(yong)石英(ying)砂進行(xing)磨刷。


(12). 修(xiu)復焊接前,也應酸洗坡口(kou)表(biao)面。但由于舊(jiu)構(gou)件表(biao)面粗(cu)糙,故最(zui)好(hao)酸洗之后現對(dui)表(biao)面進行鈍化處理,然后用清水沖洗干凈。


(13). 噴丸處理(li)(li)時只允許用石英(ying)砂(sha)或不銹鋼顆(ke)粒。經噴丸處理(li)(li)后的表(biao)面有金屬光澤,但(dan)表(biao)面過(guo)于粗(cu)糙者,應再做鈍化處理(li)(li)。


(14). 在焊(han)接中(zhong),為加快(kuai)焊(han)縫冷卻速度,推(tui)薦采用起淬冷作用的銅墊塊。