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(han)條電弧焊(han)
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。
用同質焊(han)(han)(han)條(tiao)焊(han)(han)(han)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)縫的(de)(de)(de)(de)優點是:焊(han)(han)(han)縫與(yu)母(mu)(mu)材金屬(shu)有一樣(yang)顏色和(he)形貌(mao),相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)線脹系數和(he)大體(ti)(ti)相(xiang)似的(de)(de)(de)(de)耐蝕性,但抗裂性不高。用奧氏體(ti)(ti)焊(han)(han)(han)條(tiao)所焊(han)(han)(han)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)異(yi)質焊(han)(han)(han)縫具(ju)有很好的(de)(de)(de)(de)塑性,應用較(jiao)多,不過(guo)要控制好母(mu)(mu)材對奧氏體(ti)(ti)焊(han)(han)(han)縫的(de)(de)(de)(de)稀(xi)釋。但是,用異(yi)質焊(han)(han)(han)條(tiao)施焊(han)(han)(han),不能防止熱影響(xiang)區(qu)的(de)(de)(de)(de)晶粒長大和(he)焊(han)(han)(han)縫形成(cheng)馬氏體(ti)(ti)組(zu)織,而且焊(han)(han)(han)縫與(yu)母(mu)(mu)材金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)色澤也不相(xiang)同。
表4-1介(jie)紹了焊(han)接(jie)普通純度鐵素(su)體型(xing)不銹鋼管常用(yong)焊(han)條的型(xing)號和牌號。
普通(tong)純度鐵(tie)素體不銹鋼管用焊(han)(han)(han)條電弧焊(han)(han)(han)進行(xing)對接平(ping)焊(han)(han)(han)時,坡口形式及焊(han)(han)(han)接參數見表4-2。從(cong)表中可以看出,采(cai)用的是小(xiao)的熱輸人,目的是抑制焊(han)(han)(han)接區的鐵(tie)素體晶(jing)粒過(guo)分長大。施焊(han)(han)(han)時盡量減小(xiao)焊(han)(han)(han)縫截面,不要(yao)連續多道施焊(han)(han)(han),要(yao)待前一(yi)(yi)道焊(han)(han)(han)縫冷卻(que)到預熱溫度時,再焊(han)(han)(han)下一(yi)(yi)道焊(han)(han)(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(han)接方法
美國AWSA5.22-80中規定了焊(han)接(jie)普(pu)通純度鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)銹鋼管(guan)用藥(yao)芯焊(han)絲的熔敷(fu)成分,見(jian)表4-4。
表4-4普通(tong)純度鐵素不銹(xiu)鋼管焊(han)接用藥芯焊(han)絲的(de)熔敷金屬(shu)成分的(de)質量分數(%)
注:E430-X和E430-3相(xiang)當于我國GB/T 17853-1999中型號E430T-X和E430TO-3。
美國(guo)AWSA5.9-81中,規定了焊(han)(han)接普(pu)通(tong)純(chun)度(du)鐵素體不銹鋼埋弧(hu)(hu)焊(han)(han)、熔(rong)化極和(he)鎢極氬弧(hu)(hu)焊(han)(han)的(de)熔(rong)敷金屬化學成分見表4-5。從表中可以看出,ER26-1是(shi)一種純(chun)度(du)很高的(de)埋弧(hu)(hu)焊(han)(han)焊(han)(han)絲,但(dan)在埋弧(hu)(hu)焊(han)(han)施(shi)焊(han)(han)過(guo)程中,由(you)于(yu)焊(han)(han)劑的(de)影響,其焊(han)(han)縫金屬的(de)純(chun)度(du)可能會(hui)降低。
表4-5 普通純度鐵素(su)體(ti)不銹鋼埋弧焊及氣(qi)體(ti)保護(hu)焊的焊絲(si)熔敷金屬成分的質量分數(%)
注:1. ER430為美國的氣體(ti)保(bao)護(hu)焊焊絲,相(xiang)當我國氣體(ti)保(bao)護(hu)焊絲H10Cr17。
2. ER26-1為美國的埋弧焊(han)焊(han)絲。
脈沖(chong)MAG焊(han)工藝是一種低(di)熱(re)輸入的焊(han)接方法,由(you)于熱(re)輸入脈沖(chong)作用(yong),焊(han)接熔池(chi)各點都經歷二、三次加(jia)熱(re)和冷卻的過程,高(gao)溫停留時(shi)間比恒流焊(han)接時(shi)短(duan),對母材熱(re)影響區的作用(yong)減(jian)弱,這(zhe)(zhe)樣(yang)就減(jian)少了(le)熱(re)影響區粗晶粒寬度(du),提高(gao)了(le)該區金屬的沖(chong)擊(ji)韌度(du)。這(zhe)(zhe)種焊(han)接方法不(bu)僅適用(yong)于普通純(chun)度(du)鐵(tie)素(su)體不(bu)銹(xiu)鋼的焊(han)接,同樣(yang)也適用(yong)于超高(gao)純(chun)度(du)鐵(tie)素(su)體不(bu)銹(xiu)鋼的焊(han)接。
3. 操作要點
焊接(jie)(jie)過程中,盡量減(jian)少焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭在高(gao)溫時(shi)的停留時(shi)間(jian),有(you)助于防(fang)止焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭熱影響區(qu)鐵素體組織的晶粒很快長大,從而提(ti)高(gao)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭塑性。可采取焊后強制冷卻(que)的方(fang)法來減(jian)少高(gao)溫脆化和475℃脆性,防(fang)止裂紋的形(xing)成。
a. 無論采用何種焊接方法,都應采用小的熱輸(shu)人(ren)的焊接參數,選用小直(zhi)徑的焊接材(cai)料。
b. 采用窄焊(han)縫技術和快的焊(han)接(jie)速度進行(xing)多層多道焊(han)。焊(han)接(jie)時,焊(han)接(jie)材料(liao)不允(yun)許進行(xing)擺(bai)動施(shi)焊(han)。
c. 多層焊時(shi),要(yao)嚴格控制(zhi)層間溫度在150℃左右(you),不宜連續施焊。
d. 采用(yong)強制冷(leng)卻焊(han)(han)縫的方法(fa)(fa),以減少焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭的高(gao)溫脆化和(he)475℃脆化,同時還可(ke)以減少焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭的熱影區過熱,其方法(fa)(fa)是通(tong)氬氣冷(leng)卻或通(tong)水冷(leng)卻銅(tong)墊板等。