奧氏體不(bu)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,因而奧氏體不銹鋼焊接工藝有其特點。
1. 焊接方法及規范選擇
奧氏體不銹鋼可用鎢極氬(ya)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(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie),因為其熔點低(di)、熱導率小(xiao)、電(dian)阻系數大,焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi)(shi)母材和(he)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材料都容易被加熱、熔化,所以使(shi)用的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)流比較小(xiao),只是普通(tong)碳鋼(gang)(gang)的(de)80%左右(you)。同(tong)時(shi)(shi)應采(cai)用窄焊(han)(han)縫、窄焊(han)(han)道,減少高溫停留時(shi)(shi)間,防止(zhi)碳化物析出(chu)影響耐(nai)腐蝕性(xing),減少焊(han)(han)縫收縮應力,降低(di)熱裂(lie)紋(wen)敏(min)感性(xing)。
2. 奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼焊接材料的選擇
奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼品種多,使(shi)用(yong)環境復(fu)雜多變,焊接材料的選(xuan)擇是一項謹慎而又(you)重(zhong)要的工作。奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼選(xuan)擇焊接材料的主(zhu)(zhu)要依據是:根據母材的主(zhu)(zhu)要化學(xue)成(cheng)分選(xuan)擇焊材。
①. 填充(chong)金屬如(ru)焊(han)(han)條、焊(han)(han)絲等(deng),應根據(ju)被焊(han)(han)材(cai)料的品種、規(gui)格及(ji)配(pei)合(he)的不同焊(han)(han)接工藝(yi)來選(xuan)用。表6-3列出在采用鎢(wu)極氬弧焊(han)(han)、熔化極氬弧焊(han)(han)、等(deng)離子弧焊(han)(han)及(ji)埋弧焊(han)(han)時,常用的奧氏體不銹鋼焊(han)(han)絲型號(hao)。
②. 焊(han)材(cai)的成分,特(te)別(bie)是焊(han)接(jie)材(cai)料中的Cr、Ni合金元素要高于母材(cai),例(li)如18-8焊(han)接(jie)采用19-9焊(han)接(jie)材(cai)料等。
③. 在可能的(de)條件下,應采用含(han)有少(shao)量(4%~12%)鐵素體的(de)焊接材料,保證焊縫良好(hao)的(de)抗裂性能。
④. 焊(han)縫中不允(yun)許(xu)或不可能存在(zai)鐵素體相(xiang)時,焊(han)材應(ying)選用含Mo、Mn等合金元素的焊(han)接材料(liao)。
⑤. 焊(han)材的C、S、P、Si、Nb應盡可能(neng)低,特別(bie)是C、S、P等元素(su)。Nb在純(chun)奧(ao)氏體(ti)焊(han)縫中會引起(qi)凝固(gu)裂紋,但焊(han)縫中有(you)少量鐵素(su)體(ti),可以有(you)效地避免。
⑥. 焊后需要進行穩定化或消(xiao)除應力處理的焊接結構(gou),通常選用含(han)Nb的焊接材料。如06Cr18Ni10Nb、06Cr18Nil2Mo2Nb等(deng)。常用藥芯焊絲(si)型號及化學成分(%),見(jian)表6-4。

藥芯焊絲用保護氣體,見表6-5。
埋弧(hu)焊常于奧氏體不銹(xiu)鋼中厚板(ban)的(de)(de)焊接(jie),有時也可(ke)用于薄(bo)板(ban)焊接(jie)。在埋弧(hu)焊焊接(jie)過程中,Cr、Ni元(yuan)素的(de)(de)燒(shao)損可(ke)通過焊劑和焊絲(si)中合金元(yuan)素的(de)(de)過渡得到補充。由于埋弧(hu)焊的(de)(de)熔深大,應注意防止(zhi)焊縫中心(xin)區(qu)熱裂(lie)紋的(de)(de)產生(sheng)和熱影(ying)響(xiang)區(qu)耐(nai)腐蝕性(xing)的(de)(de)降低。
奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼熱裂敏感性(xing)(xing)大,這(zhe)就要求焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬成(cheng)分大致與(yu)母材成(cheng)分匹配,同時(shi)(shi)應(ying)控制焊(han)(han)縫(feng)中鐵素體的(de)含量(liang)。對長期在(zai)高溫下工作的(de)焊(han)(han)件,焊(han)(han)縫(feng)中鐵素體含量(liang)應(ying)不(bu)大于5%.大多數奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼可采用(yong)埋(mai)(mai)弧焊(han)(han)焊(han)(han)接,焊(han)(han)絲(si)應(ying)選(xuan)用(yong)低(di)Si、低(di)S、低(di)P,成(cheng)分與(yu)母材相(xiang)近(jin)的(de)焊(han)(han)絲(si)。對Cr、Ni含量(liang)大于20%的(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼,為提高其抗裂性(xing)(xing)能(neng),可選(xuan)用(yong)高Mn(6%~8%)焊(han)(han)絲(si),焊(han)(han)劑應(ying)選(xuan)用(yong)堿性(xing)(xing)或中性(xing)(xing)焊(han)(han)劑,以防止向(xiang)焊(han)(han)縫(feng)中增Si。奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼專用(yong)焊(han)(han)劑增Si極(ji)少,還可以向(xiang)焊(han)(han)縫(feng)過渡合金(jin),補償合金(jin)元素的(de)燒損,可以滿足焊(han)(han)縫(feng)性(xing)(xing)能(neng)和化學成(cheng)分的(de)要求。奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼埋(mai)(mai)弧焊(han)(han)焊(han)(han)接時(shi)(shi),應(ying)注意(yi)選(xuan)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(jie)奧氏(shi)體不銹鋼時(shi)的注(zhu)意要點(dian)
①. 打磨(mo)所使用(yong)的砂輪片只(zhi)能專用(yong)于(yu)打磨(mo)不銹鋼(gang);所用(yong)的鋼(gang)絲刷及清除焊渣的工具(ju)一律皆由不銹鋼(gang)制(zhi)成;不銹鋼(gang)件(jian)表面(mian)不允許暴露在(zai)火(huo)焰加工處,否(fou)則將損壞不銹鋼(gang)的耐腐蝕性。
②. 焊(han)接操作(zuo)時,應用短弧。在用氣體保護焊(han)時,惰(duo)性氣體保護必須良好。當用實芯(xin)焊(han)絲作(zuo)為熔(rong)化極焊(han)接不(bu)銹鋼時,保護氣體不(bu)宜用含CO2的混合氣;而藥芯(xin)焊(han)絲由于有渣保護,不(bu)會因(yin)CO2氣而增(zeng)加焊(han)縫的含碳量。
③. 一般不預熱,只有特別厚(hou)的(de)構件在焊(han)接(jie)前(qian)才預熱100~150℃.
④. 在焊接中(zhong),層(ceng)間(jian)溫度應嚴格控制(≤150℃).
⑤. 應盡可能用(yong)較小的線能量進(jin)行焊接。
⑥. 反面成型的氣體保(bao)護(hu)焊,焊根(gen)側必(bi)須(xu)用(yong)還性氣體或純氬保(bao)護(hu)。
⑦. 考慮到確保焊(han)縫(feng)中經(jing)計(ji)算后預先確定(ding)的(de)鐵(tie)素體(ti)(ti)含(han)量(liang),應當用(yong)鐵(tie)素體(ti)(ti)測定(ding)儀復測焊(han)縫(feng)中的(de)實(shi)際鐵(tie)素體(ti)(ti)含(han)量(liang)。一般母材的(de)熔化(hua)量(liang)應控制在(zai)整個焊(han)縫(feng)斷面(mian)面(mian)積(ji)的(de)35%以下。
⑧. 對于加入穩定劑(ji)以穩定碳的奧氏體(ti)不(bu)銹鋼,建議用超(chao)低碳不(bu)含穩定劑(ji)的填充材料,反之(zhi)亦(yi)然,以防止晶間(jian)腐蝕。
⑨. 由于(yu)奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼受熱變形大(da),應加強(qiang)焊件夾(jia)緊與(yu)定(ding)位焊。
⑩. 不允許在(zai)工件(jian)坡(po)口處有電弧擦(ca)傷母材的痕跡。
?. 為確(que)保(bao)焊(han)接(jie)接(jie)頭的耐腐(fu)蝕性,其表(biao)面應(ying)呈(cheng)光(guang)亮(liang)狀;殘渣、焊(han)縫(feng)的顏色等(deng)皆應(ying)去(qu)除,去(qu)除的辦(ban)法(fa)是砂輪打(da)磨、酸(suan)(suan)洗(xi)、噴丸、刷洗(xi)或拋光(guang)。因為表(biao)面愈(yu)平(ping)整光(guang)滑,其耐蝕性就愈(yu)高。表(biao)面酸(suan)(suan)洗(xi)可用相(xiang)應(ying)酸(suan)(suan)洗(xi)液或酸(suan)(suan)洗(xi)膏,在其規(gui)定的時間(jian)內完成酸(suan)(suan)洗(xi),再(zai)用清潔水加以沖洗(xi)。在去(qu)除焊(han)后的顏色時,最好的辦(ban)法(fa)是用石英(ying)砂進行(xing)噴丸處理。
?. 修(xiu)復焊(han)(han)前,修(xiu)焊(han)(han)處(chu)(chu)表(biao)面(mian)也應(ying)(ying)酸(suan)洗(xi)。酸(suan)洗(xi)之后(hou)應(ying)(ying)對表(biao)面(mian)進(jin)行(xing)鈍化處(chu)(chu)理,然(ran)后(hou)用清水沖洗(xi)干(gan)凈,方可進(jin)行(xing)修(xiu)復焊(han)(han)接。
?. 噴丸處理時只(zhi)允(yun)許用石英砂(sha)或不銹鋼丸粒。經噴丸處理后的表(biao)(biao)面有(you)金屬(shu)光澤,但表(biao)(biao)面過于粗糙者,應再做酸洗、鈍(dun)化處理。
?. 在焊接(jie)中,為加快焊縫冷(leng)卻速度,推薦(jian)采用(yong)起(qi)淬(cui)冷(leng)作用(yong)的銅墊塊。
奧氏體不銹鋼埋弧焊(han)(han)焊(han)(han)絲及(ji)焊(han)(han)劑選用,見表6-3。


