奧氏體不銹鋼(gang)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(ji)規范選擇
奧氏體不銹鋼可用鎢極(ji)氬弧(hu)焊(TIG)、熔(rong)化(hua)極氬弧焊(MIG)、等離子弧焊(han)(PAW)及埋弧焊(SAW)等方法進行焊接。
奧氏體不銹鋼焊(han)(han)(han)接,因為其(qi)熔點低、熱(re)(re)導率小、電阻系數大,焊(han)(han)(han)接時母材和焊(han)(han)(han)接材料都容易被加(jia)熱(re)(re)、熔化,所以使用的焊(han)(han)(han)接電流比較小,只(zhi)是(shi)普通碳鋼的80%左右。同時應采用窄焊(han)(han)(han)縫、窄焊(han)(han)(han)道,減(jian)少(shao)(shao)高溫停留時間,防止(zhi)碳化物析出影響(xiang)耐(nai)腐(fu)蝕性,減(jian)少(shao)(shao)焊(han)(han)(han)縫收縮應力,降低熱(re)(re)裂紋(wen)敏感性。
2. 奧(ao)氏體(ti)不銹鋼焊接材料(liao)的(de)選(xuan)擇(ze)
奧氏(shi)體不(bu)銹鋼品(pin)種多,使(shi)用環境復(fu)雜多變,焊接材(cai)(cai)料的選(xuan)擇(ze)(ze)(ze)是一項謹慎而又重要的工作。奧氏(shi)體不(bu)銹鋼選(xuan)擇(ze)(ze)(ze)焊接材(cai)(cai)料的主要依據(ju)是:根據(ju)母材(cai)(cai)的主要化學(xue)成分選(xuan)擇(ze)(ze)(ze)焊材(cai)(cai)。
①. 填充金屬如焊(han)(han)(han)條、焊(han)(han)(han)絲(si)等(deng),應根據被(bei)焊(han)(han)(han)材料的品種(zhong)、規格及配(pei)合的不同焊(han)(han)(han)接工藝來選用。表6-3列出在采用鎢極氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)、熔化極氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)、等(deng)離子弧(hu)焊(han)(han)(han)及埋弧(hu)焊(han)(han)(han)時,常用的奧氏(shi)體不銹鋼焊(han)(han)(han)絲(si)型號。
②. 焊材(cai)的成分(fen),特別(bie)是焊接材(cai)料中的Cr、Ni合金(jin)元素(su)要高(gao)于母材(cai),例如18-8焊接采用(yong)19-9焊接材(cai)料等。
③. 在可(ke)能(neng)的(de)條件下,應(ying)采用含(han)有(you)少量(4%~12%)鐵素體(ti)的(de)焊(han)接材料,保證焊(han)縫良好的(de)抗裂性能(neng)。
④. 焊(han)縫(feng)中(zhong)不(bu)允許或不(bu)可(ke)能(neng)存在鐵素(su)體相時,焊(han)材應選用含Mo、Mn等合金(jin)元素(su)的焊(han)接材料(liao)。
⑤. 焊材的C、S、P、Si、Nb應盡可能低(di),特別(bie)是C、S、P等(deng)元素(su)(su)。Nb在純奧氏體(ti)焊縫中會引(yin)起凝固裂紋,但焊縫中有少量(liang)鐵素(su)(su)體(ti),可以有效地避免。
⑥. 焊后(hou)需要進行穩定化(hua)或消除應力處理的(de)焊接結構,通常(chang)(chang)選用(yong)含Nb的(de)焊接材(cai)料。如06Cr18Ni10Nb、06Cr18Nil2Mo2Nb等。常(chang)(chang)用(yong)藥芯(xin)焊絲型號及化(hua)學成分(%),見表6-4。

藥(yao)芯焊絲用(yong)保護氣體,見表6-5。
埋弧(hu)(hu)焊(han)(han)常于奧氏(shi)體不銹鋼中(zhong)(zhong)厚板的(de)(de)焊(han)(han)接,有時也(ye)可用(yong)于薄板焊(han)(han)接。在埋弧(hu)(hu)焊(han)(han)焊(han)(han)接過程(cheng)中(zhong)(zhong),Cr、Ni元素的(de)(de)燒(shao)損可通過焊(han)(han)劑和焊(han)(han)絲中(zhong)(zhong)合金元素的(de)(de)過渡得到(dao)補充。由于埋弧(hu)(hu)焊(han)(han)的(de)(de)熔深大,應注意防止焊(han)(han)縫中(zhong)(zhong)心區熱(re)裂紋的(de)(de)產生和熱(re)影響區耐(nai)腐蝕性的(de)(de)降(jiang)低。
奧氏(shi)體(ti)不銹鋼熱裂(lie)敏感(gan)性(xing)(xing)大,這就(jiu)要求焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)屬成(cheng)分大致與(yu)母(mu)材成(cheng)分匹(pi)配,同時應控制焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)中(zhong)鐵素體(ti)的(de)(de)(de)含量(liang)(liang)。對(dui)長期在高(gao)(gao)溫下工作的(de)(de)(de)焊(han)(han)件,焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)中(zhong)鐵素體(ti)含量(liang)(liang)應不大于(yu)5%.大多數奧氏(shi)體(ti)不銹鋼可(ke)采用(yong)埋弧焊(han)(han)焊(han)(han)接,焊(han)(han)絲(si)應選(xuan)(xuan)用(yong)低Si、低S、低P,成(cheng)分與(yu)母(mu)材相近的(de)(de)(de)焊(han)(han)絲(si)。對(dui)Cr、Ni含量(liang)(liang)大于(yu)20%的(de)(de)(de)奧氏(shi)體(ti)不銹鋼,為提(ti)高(gao)(gao)其抗裂(lie)性(xing)(xing)能(neng),可(ke)選(xuan)(xuan)用(yong)高(gao)(gao)Mn(6%~8%)焊(han)(han)絲(si),焊(han)(han)劑應選(xuan)(xuan)用(yong)堿性(xing)(xing)或中(zhong)性(xing)(xing)焊(han)(han)劑,以防止向焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)中(zhong)增Si。奧氏(shi)體(ti)不銹鋼專用(yong)焊(han)(han)劑增Si極少,還可(ke)以向焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)過(guo)渡合金(jin),補償合金(jin)元(yuan)素的(de)(de)(de)燒(shao)損(sun),可(ke)以滿足焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)性(xing)(xing)能(neng)和(he)化學成(cheng)分的(de)(de)(de)要求。奧氏(shi)體(ti)不銹鋼埋弧焊(han)(han)焊(han)(han)接時,應注意選(xuan)(xuan)擇較(jiao)細的(de)(de)(de)焊(han)(han)絲(si)和(he)較(jiao)小的(de)(de)(de)焊(han)(han)接線能(neng)量(liang)(liang)。
3. 焊接奧氏(shi)體不銹鋼時的(de)注意要點
①. 打磨所(suo)(suo)使用的砂輪(lun)片只能專用于打磨不銹(xiu)鋼(gang);所(suo)(suo)用的鋼(gang)絲刷及清除焊渣的工具一律皆由不銹(xiu)鋼(gang)制成(cheng);不銹(xiu)鋼(gang)件表面不允許(xu)暴露在火焰加工處,否(fou)則將損壞不銹(xiu)鋼(gang)的耐腐蝕性(xing)。
②. 焊(han)(han)接操作(zuo)(zuo)時(shi),應用(yong)短弧。在用(yong)氣(qi)體(ti)保(bao)(bao)護(hu)焊(han)(han)時(shi),惰(duo)性氣(qi)體(ti)保(bao)(bao)護(hu)必須良好。當用(yong)實芯(xin)焊(han)(han)絲(si)(si)作(zuo)(zuo)為熔(rong)化(hua)極焊(han)(han)接不(bu)(bu)銹鋼時(shi),保(bao)(bao)護(hu)氣(qi)體(ti)不(bu)(bu)宜用(yong)含(han)CO2的(de)混合氣(qi);而藥(yao)芯(xin)焊(han)(han)絲(si)(si)由于有渣保(bao)(bao)護(hu),不(bu)(bu)會因CO2氣(qi)而增加(jia)焊(han)(han)縫的(de)含(han)碳量。
③. 一般不預熱,只有特別厚的構件(jian)在焊接(jie)前(qian)才預熱100~150℃.
④. 在焊(han)接中(zhong),層間(jian)溫度應(ying)嚴格控制(≤150℃).
⑤. 應盡可能用較小的(de)線(xian)能量進行焊接(jie)。
⑥. 反面(mian)成型的氣(qi)體(ti)保護(hu)焊,焊根(gen)側(ce)必須用還(huan)性氣(qi)體(ti)或純氬(ya)保護(hu)。
⑦. 考慮到確保焊縫中經(jing)計算(suan)后預(yu)先確定的(de)鐵素(su)體(ti)含(han)量,應當用鐵素(su)體(ti)測(ce)定儀復(fu)測(ce)焊縫中的(de)實(shi)際(ji)鐵素(su)體(ti)含(han)量。一般母(mu)材的(de)熔化量應控制在整個焊縫斷(duan)面(mian)面(mian)積的(de)35%以(yi)下。
⑧. 對于加入(ru)穩(wen)定劑以穩(wen)定碳的奧氏體不(bu)銹鋼,建議用超低碳不(bu)含穩(wen)定劑的填充材料(liao),反之亦然,以防(fang)止晶間腐(fu)蝕(shi)。
⑨. 由(you)于奧氏(shi)體不銹鋼受熱變形(xing)大,應加強焊件夾(jia)緊(jin)與(yu)定(ding)位焊。
⑩. 不允許在(zai)工(gong)件坡(po)口處有電弧擦(ca)傷(shang)母材的痕(hen)跡。
?. 為確保焊接接頭的(de)(de)耐腐蝕(shi)性(xing),其(qi)(qi)表面應呈光(guang)亮狀;殘渣、焊縫的(de)(de)顏色等皆應去除,去除的(de)(de)辦法是(shi)砂(sha)輪打磨、酸(suan)洗(xi)、噴丸(wan)、刷洗(xi)或(huo)拋(pao)光(guang)。因(yin)為表面愈平整(zheng)光(guang)滑,其(qi)(qi)耐蝕(shi)性(xing)就愈高(gao)。表面酸(suan)洗(xi)可用相(xiang)應酸(suan)洗(xi)液或(huo)酸(suan)洗(xi)膏,在(zai)其(qi)(qi)規(gui)定的(de)(de)時(shi)間內完(wan)成酸(suan)洗(xi),再用清潔水加(jia)以沖洗(xi)。在(zai)去除焊后的(de)(de)顏色時(shi),最好的(de)(de)辦法是(shi)用石英砂(sha)進行噴丸(wan)處(chu)理(li)。
?. 修(xiu)復焊(han)前(qian),修(xiu)焊(han)處表(biao)面也(ye)應(ying)酸洗。酸洗之后應(ying)對表(biao)面進行(xing)鈍化處理,然后用清水沖洗干(gan)凈,方可進行(xing)修(xiu)復焊(han)接。
?. 噴(pen)丸處(chu)(chu)理時只允許(xu)用石英砂或不銹鋼丸粒。經(jing)噴(pen)丸處(chu)(chu)理后(hou)的表面有(you)金屬光(guang)澤,但表面過(guo)于粗糙者,應再做酸洗、鈍化(hua)處(chu)(chu)理。
?. 在焊接中,為加快焊縫冷卻速(su)度,推薦采用起淬(cui)冷作用的銅墊塊。
奧氏體(ti)不銹鋼埋弧焊(han)焊(han)絲(si)及(ji)焊(han)劑選用,見表(biao)6-3。


