奧氏體不(bu)銹鋼在物理性能、化學成分等方面與結構鋼存在較大差異,因而奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼焊接(jie)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(hua)極氬弧焊(MIG)、等離子弧焊(PAW)及埋弧焊(SAW)等方法進行焊接。


  奧氏體不銹(xiu)鋼焊(han)(han)接(jie)(jie),因為其熔(rong)點低、熱(re)(re)導率小、電(dian)阻系數大,焊(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)母材和焊(han)(han)接(jie)(jie)材料都(dou)容(rong)易(yi)被加熱(re)(re)、熔(rong)化,所以使(shi)用的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)電(dian)流比較(jiao)小,只是(shi)普通(tong)碳鋼的(de)80%左右。同(tong)時(shi)應采(cai)用窄焊(han)(han)縫、窄焊(han)(han)道,減少(shao)高溫停留(liu)時(shi)間,防(fang)止碳化物析出影響耐腐蝕性,減少(shao)焊(han)(han)縫收縮應力,降(jiang)低熱(re)(re)裂紋敏感性。


2. 奧氏體不銹鋼焊接(jie)材料的選(xuan)擇


 奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼品種多,使(shi)用環境(jing)復(fu)雜多變,焊(han)接材(cai)(cai)料的選擇(ze)(ze)是一項謹慎而又重要的工(gong)作。奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼選擇(ze)(ze)焊(han)接材(cai)(cai)料的主(zhu)要依據(ju)是:根據(ju)母材(cai)(cai)的主(zhu)要化(hua)學(xue)成分選擇(ze)(ze)焊(han)材(cai)(cai)。


  ①. 填(tian)充金屬如焊(han)(han)(han)條、焊(han)(han)(han)絲等(deng),應根據被焊(han)(han)(han)材料的品種(zhong)、規格及(ji)配合的不(bu)同焊(han)(han)(han)接工藝來選用(yong)。表6-3列出在采用(yong)鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)(han)、熔化極氬弧(hu)焊(han)(han)(han)、等(deng)離(li)子弧(hu)焊(han)(han)(han)及(ji)埋弧(hu)焊(han)(han)(han)時,常用(yong)的奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼焊(han)(han)(han)絲型號。


  ②. 焊(han)材(cai)(cai)的成分,特別是焊(han)接(jie)材(cai)(cai)料(liao)中(zhong)的Cr、Ni合金元素(su)要(yao)高(gao)于母材(cai)(cai),例如18-8焊(han)接(jie)采用19-9焊(han)接(jie)材(cai)(cai)料(liao)等。


  ③. 在(zai)可能(neng)的(de)條件(jian)下,應采用含有少量(4%~12%)鐵(tie)素體的(de)焊接(jie)材料,保證焊縫(feng)良好(hao)的(de)抗裂性(xing)能(neng)。


  ④. 焊縫(feng)中不(bu)允許或不(bu)可能存在(zai)鐵素體相時,焊材應選用含Mo、Mn等合金(jin)元素的焊接材料。


  ⑤. 焊(han)材的C、S、P、Si、Nb應盡可能低,特別(bie)是C、S、P等元素(su)(su)。Nb在純奧氏體(ti)焊(han)縫中(zhong)會引起(qi)凝固裂紋(wen),但焊(han)縫中(zhong)有少量鐵(tie)素(su)(su)體(ti),可以有效地避免。


  ⑥. 焊(han)后需要(yao)進行穩(wen)定化(hua)或消除(chu)應力處理的焊(han)接結構,通常選用(yong)含Nb的焊(han)接材料。如06Cr18Ni10Nb、06Cr18Nil2Mo2Nb等。常用(yong)藥芯焊(han)絲型(xing)號及化(hua)學成(cheng)分(fen)(%),見表6-4。


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  藥(yao)芯焊絲(si)用保護氣(qi)體(ti),見表6-5。


  埋(mai)弧焊(han)常于奧氏體不(bu)銹鋼中(zhong)(zhong)厚板(ban)的(de)(de)焊(han)接(jie),有時(shi)也可用于薄板(ban)焊(han)接(jie)。在埋(mai)弧焊(han)焊(han)接(jie)過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong),Cr、Ni元素的(de)(de)燒損可通過(guo)(guo)焊(han)劑和焊(han)絲中(zhong)(zhong)合金(jin)元素的(de)(de)過(guo)(guo)渡(du)得到補充。由于埋(mai)弧焊(han)的(de)(de)熔深(shen)大,應(ying)注意防止焊(han)縫中(zhong)(zhong)心區(qu)熱(re)裂紋的(de)(de)產生和熱(re)影響區(qu)耐腐蝕(shi)性(xing)的(de)(de)降低。


  奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)熱裂(lie)敏感(gan)性大(da),這就(jiu)要求焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬成分(fen)大(da)致(zhi)與母材(cai)成分(fen)匹配,同(tong)時(shi)應(ying)(ying)(ying)控制(zhi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)鐵(tie)素(su)體(ti)的(de)(de)(de)(de)含量(liang)。對長期在高溫下工作的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)件,焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)鐵(tie)素(su)體(ti)含量(liang)應(ying)(ying)(ying)不大(da)于5%.大(da)多(duo)數奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)可(ke)采用(yong)埋(mai)弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie),焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)應(ying)(ying)(ying)選用(yong)低(di)Si、低(di)S、低(di)P,成分(fen)與母材(cai)相近的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)。對Cr、Ni含量(liang)大(da)于20%的(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang),為提高其(qi)抗(kang)裂(lie)性能(neng),可(ke)選用(yong)高Mn(6%~8%)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si),焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)劑(ji)應(ying)(ying)(ying)選用(yong)堿(jian)性或(huo)中(zhong)性焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)劑(ji),以(yi)防止向焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)增Si。奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)專用(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)劑(ji)增Si極少,還可(ke)以(yi)向焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)過渡合金(jin),補償合金(jin)元素(su)的(de)(de)(de)(de)燒損,可(ke)以(yi)滿足(zu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)性能(neng)和化學成分(fen)的(de)(de)(de)(de)要求。奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)埋(mai)弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)時(shi),應(ying)(ying)(ying)注意選擇較(jiao)(jiao)細(xi)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)和較(jiao)(jiao)小的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)線能(neng)量(liang)。



3. 焊接(jie)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼時的注(zhu)意(yi)要點


  ①. 打磨所(suo)使用的(de)砂輪(lun)片只能專用于打磨不(bu)(bu)銹鋼;所(suo)用的(de)鋼絲(si)刷及清除焊渣的(de)工具(ju)一律皆由不(bu)(bu)銹鋼制成;不(bu)(bu)銹鋼件表(biao)面不(bu)(bu)允許暴露在火焰加工處,否則將損壞不(bu)(bu)銹鋼的(de)耐腐(fu)蝕性。


  ②. 焊(han)接(jie)操作時,應(ying)用短弧。在用氣(qi)體保(bao)(bao)護(hu)焊(han)時,惰性氣(qi)體保(bao)(bao)護(hu)必(bi)須良(liang)好。當用實芯(xin)焊(han)絲作為熔化極焊(han)接(jie)不銹鋼時,保(bao)(bao)護(hu)氣(qi)體不宜用含CO2的(de)(de)混合氣(qi);而(er)藥(yao)芯(xin)焊(han)絲由于(yu)有渣保(bao)(bao)護(hu),不會因CO2氣(qi)而(er)增加焊(han)縫的(de)(de)含碳量。


  ③. 一般(ban)不預熱(re),只有特(te)別厚的構件在焊接前才預熱(re)100~150℃.


  ④. 在(zai)焊接中,層間(jian)溫度應嚴格控制(≤150℃).


  ⑤. 應盡(jin)可能(neng)(neng)用較小的(de)線能(neng)(neng)量進行焊接(jie)。


  ⑥. 反面成型的氣(qi)體保(bao)護焊,焊根側(ce)必須用還性氣(qi)體或純氬保(bao)護。


  ⑦. 考慮到確保焊(han)縫中(zhong)經計算后預先確定的鐵(tie)素(su)體含量(liang),應當用鐵(tie)素(su)體測(ce)(ce)定儀(yi)復測(ce)(ce)焊(han)縫中(zhong)的實際(ji)鐵(tie)素(su)體含量(liang)。一(yi)般(ban)母(mu)材的熔化量(liang)應控制在整個焊(han)縫斷面(mian)面(mian)積(ji)的35%以下(xia)。


  ⑧. 對于加入(ru)穩(wen)(wen)定(ding)劑以穩(wen)(wen)定(ding)碳的(de)奧氏體不銹鋼,建議(yi)用超低碳不含穩(wen)(wen)定(ding)劑的(de)填充材料(liao),反之亦然,以防止晶間腐(fu)蝕(shi)。


  ⑨. 由(you)于(yu)奧(ao)氏體不銹鋼受熱變(bian)形(xing)大,應加強焊件夾緊與定位焊。


  ⑩. 不允許在工(gong)件坡(po)口處有電弧擦(ca)傷母(mu)材的痕跡。


  ?. 為確保焊(han)接接頭的(de)耐(nai)腐蝕性(xing),其表面應呈光亮狀;殘渣、焊(han)縫的(de)顏色等皆應去(qu)除,去(qu)除的(de)辦法是(shi)砂輪打磨、酸(suan)洗(xi)(xi)(xi)、噴(pen)丸、刷洗(xi)(xi)(xi)或拋光。因為表面愈平整光滑,其耐(nai)蝕性(xing)就愈高。表面酸(suan)洗(xi)(xi)(xi)可用(yong)相應酸(suan)洗(xi)(xi)(xi)液或酸(suan)洗(xi)(xi)(xi)膏,在其規定的(de)時間內完成酸(suan)洗(xi)(xi)(xi),再(zai)用(yong)清潔水加以沖洗(xi)(xi)(xi)。在去(qu)除焊(han)后的(de)顏色時,最好的(de)辦法是(shi)用(yong)石英砂進行噴(pen)丸處理。


  ?. 修復(fu)焊(han)前,修焊(han)處(chu)表面也應(ying)酸(suan)洗。酸(suan)洗之后(hou)(hou)應(ying)對表面進行鈍化處(chu)理(li),然后(hou)(hou)用清水沖洗干(gan)凈,方(fang)可進行修復(fu)焊(han)接。


  ?. 噴(pen)丸(wan)(wan)處(chu)理(li)時只允許用石(shi)英砂或不銹鋼丸(wan)(wan)粒。經噴(pen)丸(wan)(wan)處(chu)理(li)后(hou)的表面有金屬光澤,但表面過于粗(cu)糙者,應(ying)再做酸洗(xi)、鈍化處(chu)理(li)。


  ?. 在(zai)焊(han)接(jie)中,為加快(kuai)焊(han)縫冷(leng)卻速度,推薦(jian)采用起淬冷(leng)作用的(de)銅墊(dian)塊。


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


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