奥氏体不锈钢焊接简介
奥氏体不锈钢S31608焊接工艺及接头性能

奥氏体不锈钢S31608焊接工艺及接头性能李战斌1,柳云天1,徐祥久12,刘海12(1.哈尔滨锅炉厂有限责任公司,黑龙江哈尔滨150046;2.高效清洁燃煤电站锅炉国家重.实验室,黑龙江哈尔滨150046)摘要:根据奥氏体不锈钢S31608较高含碳量的特性,制定了合理的焊接工艺参数。
试验采用手工鸨极就弧焊、焊条电弧焊和埋弧焊组合的焊接方法,采用焊丝ER316H"焊条E316H-16进行焊接,得到RT,PT检验合格的焊接接头,并对焊接接头的常温力学性能、耐晶间腐蚀性能及微观组织进行了试验和分析#试验结果表明,采用该焊接工艺参数可以获得优质的焊接接头,焊缝金相组织为奥氏体+$铁素体双相组织,焊缝强度及耐蚀性能良好,满足工程应用的要求#关键词:奥氏体不锈钢;焊接工艺;晶间腐蚀;S31608中图分类号:TG406Welding procedure and joint propertiee of austenitic stainlese S31608Li Zhanbin1,Liu Yunhan1,Xu Xiangjin1,2,Liu Hai1,2(1.Harbin Boiler Company Limited,Harbin150046,Heilongjiang,China;2.State Key Labvatoa—Efficient and Clesn Coal-5red Utility Boilers,Harbin150046,Heilongjiang,China)Abstract:A new welding procedure was established based on the characteristics of austenitic stainless S31608 with high corbon content.The procedure combined with manut TIG welding,shielded meth arr welding,and submerae-5rr welding,together with welding wire ER316H and welding ad E316H-16,was appied to the welding procedure.The qualification of welded joint was qualiaed with RT and PT.The mechanicol property,interaanulaa covosion inspection test and micastactua test were conducted.The experimenta-results showed that the weld was made up of austenite and ferrite,the strength and covosion resistance of weld were of excellent perfoaiance.The experimenta-results met the engineering requirements.Key words:austenitic stainless;welding procedure;interaanulaa covosion;S316080前言奥氏体不锈钢由于其良好的力学性能,耐高温、耐腐蚀性能,在石化容器制造中获得广泛应用,常见奥氏体不锈钢包括304L,316L等#S31608的含碳量为0.04%-0.08%,相对304L,316L而言,较高的碳含量可以提高不锈钢的高温强度和抗氧化性能,可用于高温结构,但是较高的含碳量会影响不锈钢的焊接性能和耐蚀性能[1]。
奥氏体不锈钢304焊接性评定实验报告

奥氏体不锈钢304焊接性评定试验报告奥氏体不锈钢304具有非常好的塑性和韧性,这决定了它具有良好的弯折、卷曲和冲压成型性,因而便于制成各种形状的构件、容器或管道;奥氏体型不锈钢304的耐腐蚀性能特别优良,是它获得最为广泛应用的根本原因。
也正是这样,在评价焊接质量时必然特别强调焊接接头的开裂倾向、焊接缺陷敏感性和耐晶间腐蚀等的能力。
本报告结合奥氏体不锈钢304的焊接特点,进行了手工钨极氩弧焊评定性试验,现就试验结果作一介绍一、奥氏体不锈钢的焊接特点:奥氏体不锈钢韧性、塑性好,焊接时不会发生淬火硬化,尽管其线膨胀系数比碳钢大得多,焊接过程中的弹塑性应力应变量很大,却极少出现冷裂纹;尽管有很强的加工硬化能力,由于焊接接头不存在淬火硬化区,所以,即使受焊接热影响而软化的区域,其抗拉强度仍然不低。
304钢的热胀冷缩特别大所带来的焊接性的问题,主要有两个:一是焊接热裂纹,这与奥氏体不锈钢的晶界特性和对某些微量杂质如硫、磷等敏感有关;二是焊接变形大。
1、焊接接头的热裂纹及其对策1.1焊接接头产生热裂纹的原因单相奥氏体组织的奥氏体型不锈钢焊接接头易发生焊接热裂纹,这种裂纹是在高温状态下形成的。
常见的裂纹形式有弧坑裂纹、热影响区裂纹、焊缝横向和纵向裂纹。
就裂纹的物理本质上讲,有凝固裂纹、液化裂纹和高温低塑性裂纹等多种。
奥氏体型不锈钢易产生焊接接头热裂纹的主要原因有以下几点:1)焊缝金属凝固期间存在较大的拉应力,这是产生凝固裂纹的必要条件。
由于奥氏体型不锈钢的热导率小,线膨胀系数大,在焊接区降温(收缩)期焊接接头必然要承受较大的拉应力,这也促成各种类型热裂纹的产生。
2)方向性强的焊缝柱状晶组织的存在,有利于有害杂质的偏析及晶间液态夹层的形成。
3)奥氏体不锈钢的品种多,母材及焊缝的合金组成比较复杂。
含镍量高的合金对硫和磷形成易熔共晶更为敏感,在某些钢中硅和铌等元素,也能形成有害的易熔晶间层。
1.2避免奥氏体型不锈钢焊接热裂纹的途径。
奥氏体不锈钢的焊接性

☺ 采用低碳焊条 ☺ 降低焊接电流 ☺ 加快焊接速度
7l Systems, LLC.
2.2 焊接热裂纹
2.2.1 焊接热裂纹
焊接热裂纹:焊接过程中,焊缝和热影响区金属冷 却到固相线附近的高温区时所产生的裂纹。
最常见的是焊缝凝固裂纹,又称结晶裂纹。
8l Systems, LLC.
当奥氏体不锈钢加热至450~850℃的敏化温度区时, 钢中的碳向奥氏体组织扩散沿晶界沉淀析出Cr23C6,致使晶 界边界层含Cr量低于12%,大大降低了不锈钢的耐腐蚀性和 焊缝强度。
6l Systems, LLC.
2.1 焊接接头晶间腐蚀
2.1.3 晶间腐蚀的危害
受腐蚀部位无尺寸上的变化,甚至仍旧保持金属泽, 不易察觉 受到应力作用时会沿晶界断裂,强度几乎完全消失 是一种最危险的破坏形式
奥氏体不锈钢的焊接性
2l Systems, LLC.
报告主要内容
• 奥氏体不锈钢 一.奥氏体不锈钢的焊接性
3l Systems, LLC.
一.奥氏体不锈钢
奥氏体不锈钢:在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。 包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量 并加入Mo、Cu、Si、N、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni 系列钢。;
焊缝脆化产生原因和防止方法
焊缝脆化:焊缝接头在工作时,其韧性和塑性没有达 到要求,导致发生脆断的现象。低温状态下尤为明显。
焊接时过大残余应力,使得奥氏体 焊缝产生“自生硬化”现象,降低了焊缝 的塑性和韧性 焊缝中铁素体的存在 采用限制热输入的办法,可以有效 防止焊缝脆化 采用纯奥氏体焊条
奥氏体不锈钢于1913年在德国问世,在各行各业中应 用非常广泛,占不锈钢总使用量的70%;
奥氏体不锈钢的焊接工艺

奥氏体不锈钢的焊接工艺奥氏体不锈钢的焊接工艺一、焊接方法由于奥氏体不锈钢具有优良的焊接性,几乎所有的熔焊方法和部分压焊方法都可以焊接。
但从经济、实用和技术性能方面考虑,最好采用焊条电弧焊、惰性气体保护焊、埋弧焊和等离子焊等。
1. 焊条电弧焊厚度在2mm以上的不锈钢板仍以焊条电弧焊为主,因为焊条电弧焊热量比较集中,热影响区小,焊接变形小;能适应各种焊接位置与不同板厚工艺要求;所用[wiki]设备[/wiki]简单。
但是,焊条电弧焊对清渣要求高,易产生气孔、夹渣等缺陷。
合金元素过度系数较小,与氧亲和力强的元素,如钛、硼、铝等易烧损。
2. 氩弧焊有钨极弧焊和熔化极氩弧焊两种,是焊接奥氏体不锈钢较为理想的焊接方法。
因氩气保护效果好,合金元素过度系数高,焊缝成分易于控制;由于热源较集中,又有氩气冷却作用,其焊接热影响区较窄,晶粒长大倾向小,焊后不需要清渣,可以全位置焊接和[wiki]机械[/wiki]化焊接。
缺点是设备较复杂,一般须使用直流弧焊电源,成本较高。
TIG有手工和自动两种,前者较后者熔敷率低些。
TIG最适于3mm以下薄板不锈钢焊接,在奥氏体不锈钢[wiki]压力容器[/wiki]和管道的对接和封底焊等广为应用。
对于厚度小于0.5mm的超薄板,要求用10~15A电流焊接,此时电弧不稳,宜用脉冲TIG焊。
厚度大于3mm有时须开坡口和采用多层多道焊,通常厚度大于13mm,考虑制造成本,不宜再用TIG焊。
3. 等离子弧焊是焊接厚度在10~12mm以下的奥氏体不锈钢的理想方法。
对于0.5mm以下的薄板,采用微束等离子弧焊尤为合适。
因为等离子弧热量集中,利用小孔效应技术可以不开坡口,不加填充金属单面焊一次成形,很适合于不锈钢管的纵缝焊接。
焊接工艺参数的选择焊接时,为保证焊接质量,必须选择合理的工艺参数,所选定的焊接工艺参数总称为焊接工艺规范。
例如,手工电弧焊的焊接工艺规范包括:焊接电流、焊条直径、焊接速度、电弧长度(电压)和多层焊焊接层数等,其中电弧长度和焊接速度一般由操作者在操作中视实际情况自行掌握,其他参数均在焊接前确定。
奥氏体不锈钢的焊接特点及焊接工艺

奥氏体不锈钢的焊接特点及焊接工艺【摘要】奥氏不锈钢的焊接技术在我国得到了广泛的使用,其虽然有很多的优点,但仍还存在许多的缺点,本文将从奥氏体不锈钢的化学成分、组织和性能,奥氏体不锈钢焊接方法,奥氏体不锈钢焊接问题及解决措施等方面去了解在这方面内容。
【关键词】奥氏体,不锈钢,焊接工艺,焊接特点一、前言不锈钢是一种广泛使用的金属材料,而且不锈钢使用的前景也是十分广阔的,我们应该深入的了解不锈钢焊接的本质和实在意义,为下一步发展打下坚实的基础。
本文的简单介绍和深入理解将会给读者带来全新的和全方位的视角去看待奥氏不锈钢的优缺点。
二、奥氏体不锈钢的化学成分、组织和性能奥氏体不锈钢基本成分为18%Cr、8%Ni,简称18- 8 型不锈钢。
为了调整耐腐蚀性、力学性能、工艺性能和降低成本,在奥氏体不锈钢中还常加入Mn、Cu、N、Mo、Ti、Nb 等合金元素,以此在18- 8 型不锈钢基础上发展了许多新钢种。
奥氏体不锈钢具有良好的焊接性、低温韧性和无磁性等性能,其特点是含碳量低于0.1%,利用Cr、Ni 配合获得单相奥氏体组织,具有良好的冷变形能力、较高的耐蚀性和塑性,可以冷拔成很细的钢丝、冷拔成很薄的钢带或钢管。
与此同时,经过大量变形后,钢的强度大为提高,这是因为除了冷作硬化效果外,还叠加了形变诱发马氏体转变。
奥氏体不锈钢具有良好的抗均匀腐蚀能力,但在抗局部腐蚀方面仍存在一些问题。
奥氏体不锈钢焊接的主要问题是:焊接接头晶间腐蚀、焊接接头应力腐蚀开裂、焊接接头热裂等。
三、奥氏体不锈钢焊接方法奥氏体不锈钢的焊接方法有很多,例如手工焊、气体保护焊,埋弧焊、等离子焊等等。
最常用的焊接方法是手工焊(MMA),其次是金属极气体保护焊(MIG/MAG)和钨极惰性气体保护焊(TIG)。
本文以石油化工行业管道安装施工中最常用的手工电弧焊及钨极氩气保护焊为例,简单描述其焊接施工中的注意事项。
1.手工焊条电弧焊,是焊接厚度在2 mm 以上的奥氏体不锈钢板最常用的焊接方法。
1cr18ni9ti不锈钢TIG焊的焊接工艺评定

内容提要1Cr18Ni9Ti是奥氏体不锈钢,具有较好的力学性能和焊接性,但其焊缝及热影响区也存在很多问题,1Cr18Ni9Ti钢焊缝及热影响区热裂纹敏感性较大,在腐蚀介质作用下容易发生晶间腐蚀和应力腐蚀开裂。
1Cr18Ni9Ti钢几乎适合所有的熔焊方法,其中焊条电弧焊、氩弧焊、熔化极惰性气体保护焊、埋弧焊是较为经济的焊接方法。
论文中阐述了1Cr18Ni9Ti钢TIG焊接工艺评定的规程和具体实施过程,并给出了焊接工艺评定所需的工艺文件的格式。
关键词:1Cr18Ni9Ti钢 TIG焊焊接工艺评定奥氏体不锈钢目录一、1Cr18Ni9Ti不锈钢的介绍 (4)(一)简介 (4)(二)化学成分 (4)(三)行业规范 (5)(四)性能 (5)(五)应用 (5)二、 1Cr18Ni9Ti不锈钢焊接性分析 (5)(一)焊接热裂纹 (5)1.焊接接头产生热裂纹的原因 (6)2.防止奥氏体不锈钢产生热裂纹的主要措施 (6)(二)焊接接头的晶间腐蚀 (7)1.晶间腐蚀 (7)2.刀状腐蚀 (8)(三)应力腐蚀开裂 (9)1.应力腐蚀开裂的原因 (9)2.防止应力腐蚀开裂的措施 (10)三、1Cr18Ni9Ti不锈钢焊接方法 (10)(一)焊条电弧焊 (11)(二)埋弧焊 (11)(三)氩弧焊 (11)(四)等离子弧焊接 (11)(五)激光焊接 (12)四、1Cr18Ni9Ti不锈钢焊接工艺评定的目的及方法 (12)(一)1Cr18Ni9Ti不锈钢焊接工艺评定的目的 (12)(二)焊接工艺评定的方法 (12)五、1Cr18Ni9Ti不锈钢TIG焊焊接工艺评定的规程 (12)六、1Cr18Ni9Ti不锈钢TIG焊焊接工艺评定的具体的实施过程 (13)(一)评定焊缝 (13)(二)编写“焊接工艺指导书”或“焊接工艺评定任务书” (14)(三)焊接试件准备 (14)1.试件的厚度和焊件的厚度 (14)2.试件坡口形状尺寸及试件尺寸 (14)3.焊接试件的加工 (16)(四)焊接设备及工艺装备的准备 (16)(五)焊工准备 (16)(六)试件的焊接 (16)1.焊前准备 (17)2.焊接工艺参 (17)(七)焊接工艺评定试件的性能检测 (17)1.外观检查,金相检验(宏观、微观) (17)2.力学性能验 (18)3.耐腐蚀性检测 (22)(八)编写“焊接工艺评定报告” (23)七、焊接工艺评定工艺文件 (23)参考文献 (27)致谢 (28)1cr18ni9ti不锈钢TIG焊的焊接工艺评定一、1Cr18Ni9Ti不锈钢的介绍(一)简介不锈钢1Cr18Ni9Ti就是普通的不锈钢(SUS321),其组织类别为奥氏体型。
奥氏体不锈钢的焊接工艺及焊接材料

1、奥氏体不锈钢的焊接特点(1)容易出现热裂纹防止措施:(a)尽量使焊缝金属呈双相组织,铁素体的含量控制在3-5%以下。
因为铁素体能大量溶解有害的S、P杂质。
(b)尽量选用碱性药皮的优质焊条,以限制焊缝金属中S、P、C等的含量。
(2)晶间腐蚀根据贫铭理论,焊缝和热影响区在加热到450-850℃敏化温度区时在晶界上析出碳化络,造成贫铭的晶界,不足以抵抗腐蚀的程度。
防止措施:(a)采用低碳或超低碳的焊材,如A002等;采用含钛、铝等稳定化元素的焊条,如AI37、A132等。
(b)由焊丝或焊条向焊缝熔入一定量的铁素体形成元素,使焊缝金属成为奥氏体+铁素体的双相组织(铁素体一般控制在4~12%)o(C)减少焊接熔池过热,选用较小的焊接电流和较快的焊接速度,加快冷却速度。
(d)对耐晶间腐蚀性能要求很高的焊件进行焊后稳定化退火处理。
(3)应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂是焊接接头在特定腐蚀环境下受拉伸应力作用时所产生的延迟开裂现象。
奥氏体不锈钢焊接接头的应力腐蚀开裂是焊接接头比较严重的失效形式,表现为无塑性变形的脆性破坏。
防止措施:(a)合理制定成形加工和组装工艺,尽可能减小冷作变形度,避免强制组装,防止组装过程中造成各种伤痕(各种组装伤痕及电弧灼痕都会成为SCC的裂源,易造成腐蚀坑)。
(b)合理选择焊材:焊缝与母材应有良好的匹配,不产生任何不良组织,如晶粒粗化及硬脆马氏体等。
(O采取合适的焊接工艺:保证焊缝成形良好,不产生任何应力集中或点蚀的缺陷,如咬边等;采取合理的焊接顺序,降低焊接残余应力水平。
(d)消除应力处理:焊后热处理,如焊后完全退火或退火;在难以实施热处理时采用焊后锤击或喷丸等。
(e)生产管理措施:介质中杂质的控制,如液氨介质中的。
2、N2、等;液化石油气中的H2S;氯化物溶液中的。
2、Fe3÷,CM+等;防蚀处理:如涂层、衬里或阴极保护等;添加缓蚀剂。
(4)焊缝金属的低温脆化对于奥氏体不锈钢焊接接头,在低温使用时,焊缝金属的塑韧性是关键问题。
奥氏体不锈钢焊接特点及焊条选用

如 :牌号A 0 对应 的0 r9 i ;牌 号A17 12 C lN 9 3 或
A 3 对 应 的 1 r 8 iT 。 12 C lN 9 i
2 .由于 碳 含 量 对 不 锈 钢 的抗 腐 蚀 性 能 有 很 大 的 影 响 , 此 , 般 选 用 熔 敷 金 属 含 碳 量 因 一 不 高 于 母 材 的不 锈 钢 焊 条 。 例 如 3 6 必 须 选 1L 用 牌 号A 2 焊 条 。 02
量 不 小 于 1 . , 含量 不 大 于 1 %。 05 碳 % . 2
1 % ) 2 。
我 国 标 准 则 规 定 , 含 量 不 高 于 1 %, 铬 2 能
( ) 为 防 止 焊 接 熔 池 过 热 , 用 较 小 的 3 选
使 钢 处 于 钝 化 状 态 , 具 有 不 锈 的特 性 。 据 焊 接 电流 和较 快 的焊 接 速 度 , 快 冷 却 速 度 。 又 根 加 其 显 微 组 织 的不 同 可 分 为铁 素体 型 、马 氏体 ( ) 对 耐 晶间 腐 蚀 性 能 要 求 很 高 的 焊 件 4 型 、 氏体 型 、 氏体 + 素 体 型 和 沉 淀 硬 化 进 行 焊后 稳 定 化 退 火 处 理 。 奥 奥 铁 型不锈钢等几种。 3 应 力腐 蚀 开 裂 :应 力 腐 蚀 开 裂 是 焊 接 . 奥 氏体 不 锈 钢 通 常 在 常 温 下 的组 织 为纯 接 头 在特 定腐 蚀 环 境 下 受 拉 伸 应 力 作 用 时 所 奥 氏体 ,也有一些为奥 氏体+ 少量铁素体 , 这 产 生 的延 迟 开 裂 现 象 。 奥 氏 体 不 锈 钢 焊 接 接 种少 量 铁 素 体 有 助 于 防 止 热 裂纹 。 头 的应 力 腐 蚀 开裂 是 焊 接 接 头 比较 严 重 的 失 奥 氏体 不 锈 钢 的 焊 接 特 点 效 形 式 , 现 为无 塑 性 变 形 的 脆 性 破 坏 。 预 表 其 1 .奥 氏体 不 锈 钢 焊 接 容 易 出 现 热 裂 纹 , 防 措 施 如 下 。 具 体 预 防措 施 如 下 。 ()合理 制定成 型加工 和组装 工艺 , 1 尽 ( ) 尽 量 使 焊 缝 金 属 呈 双 相 组 织 , 素 可 能 减 小 冷 作 变 形 度 , 免 强 制 组 装 , 止 组 1 铁 避 防
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
奥氏体不锈钢焊接简介
一、奥氏体不锈钢的焊接性
金属材料的焊接性不仅取决于金属本身的成分与组织,同时与焊接的热作用直接相关。
焊接性并不是金属材料的固有性能,而是随焊接技术的发展而变化的。
金属材料的焊接性可分为工艺焊接性和使用焊接性:
(1)工艺焊接性是指金属材料对各种焊接方法的适应能力。
它不仅取决于金属本身的成分与性能,而且与焊接热源的性质、保护方式、预热及后热等工艺措施有关。
(2)使用焊接性是指焊接接头或整体结构,满足技术条件中所规定的使用性能的能力。
显然,使用焊接性与产品的工作条件有密切关系。
奥氏体不锈钢的焊接性工艺焊接性方面,很容易获得无缺陷的焊接接头,也不需要采用特殊的工艺措施即结合性能良好。
使用焊接性方面,如果处在腐蚀的介质中,焊接接头常常沿晶界被腐蚀,即使用性能不好。
奥氏体不锈钢由于具有较高的变形能力并不可淬硬,所以总的来说焊接性能良好。
二、奥氏体不锈钢的焊接缺陷
奥氏体不锈钢虽用的最为广泛,但是焊接材料或焊接工艺不正确时,会出现以下缺陷:﹙1﹚晶间腐蚀,引起金属机械性能和耐腐蚀性能的下降。
对应措施:选用合适焊条;减少危险温度范围停留时间;接触介质的那面焊缝最后焊接;焊后固溶
处理要妥当。
﹙2﹚应力腐蚀开裂。
相对应的处理措施:合理制定成型加工和组装工艺;合理选择焊材;采取合适的焊接工艺;采取合理的焊接顺序;焊后正确热处理。
﹙3﹚焊缝成形不良,易造成表面成型不良。
防治措施:对于焊缝成形不良及焊接热影响区的晶间腐蚀问题,可以通过焊接工艺来加以解决。
﹙4﹚奥氏体不锈钢的焊接技术注意点
根据上述不锈钢的焊接特点,为保证接头的质量,应当采用以下焊接工艺:①焊前准备。
做好焊条及焊缝的清洁工作。
②焊接薄板和拘束度较小的不锈钢件,可选用氧化钛型药皮焊条。
③对于立焊和仰焊位置,应采用氧化钙型药皮焊条。
④气体保护焊和埋弧自动焊时,应选用锰铬含量比母材高的焊丝,以补偿焊接过程中合金元素的烧毁。
⑤在焊接过程中,必须将焊件保持较低的层间温度,最好不超过150℃⑥手工电弧焊时,应在焊条说明书规定的电流范围内选择焊接电流。
⑦在操作技术上应采用窄焊道技术,焊接时尽量不摆动焊条,在保持良好熔合的前提下,尽可能提高焊接速度。
⑧不锈钢罕见焊接后一般不作消除应力处理。
通过采用以上焊接工艺,可提高奥氏体不锈钢的焊接质量。
三、奥氏体不锈钢的焊接工艺
①、焊接方法
由于奥氏体不锈钢具有优良的焊接性,几乎所有的熔焊方法和部分压焊方法都可以焊接。
但从经济、实用和技术性能方面考虑,最好采用焊条电弧焊、惰性气体保护焊、埋弧焊和等离子焊等。
1. 焊条电弧焊
厚度在2mm以上的不锈钢板仍以焊条电弧焊为主,因为焊条电弧焊热量比较集中,热影响区小,焊接变形小;能适应各种焊接位置与不同板厚工艺要求;所用[wiki]设备[/wiki]简单。
但是,焊条电弧焊对清渣要求高,易产生气孔、夹渣等缺陷。
合金元素过度系数较小,
与氧亲和力强的元素,如钛、硼、铝等易烧损。
2. 氩弧焊
有钨极弧焊和熔化极氩弧焊两种,是焊接奥氏体不锈钢较为理想的焊接方法。
因氩气保护效果好,合金元素过度系数高,焊缝成分易于控制;由于热源较集中,又有氩气冷却作用,其焊接热影响区较窄,晶粒长大倾向小,焊后不需要清渣,可以全位置焊接和[wiki]机械[/wiki]化焊接。
缺点是设备较复杂,一般须使用直流弧焊电源,成本较高。
TIG有手工和自动两种,前者较后者熔敷率低些。
TIG最适于3mm以下薄板不锈钢焊接,在奥氏体不锈钢压力容器和管道的对接和封底焊等广为应用。
对于厚度小于0.5mm的超薄板,要求用10~15A电流焊接,此时电弧不稳,宜用脉冲TIG焊。
厚度大于3mm有时须开坡口和采用多层多道焊,通常厚度大于13mm,考虑制造成本,不宜再用TIG焊。
3. 等离子弧焊
是焊接厚度在10~12mm以下的奥氏体不锈钢的理想方法。
对于0.5mm以下的薄板,采用微束等离子弧焊尤为合适。
因为等离子弧热量集中,利用小孔效应技术可以不开坡口,不加填充金属单面焊一次成形,很适合于不锈钢管的纵缝焊接。
②、工艺特点
1.焊接材料的选择
不锈钢及耐热钢用焊材主要有:药皮焊条、埋弧焊丝和焊剂、TIG和MIG实心焊丝以及药芯焊丝。
其中由于药芯焊丝具有生产效率高,综合成本低,可自动化焊接等优点,发展最快。
2.焊接工艺要点
⑴合理选择焊接方法不锈钢药芯焊丝电弧焊是焊接不锈钢最理想的焊接方法。
但是在选择焊接方法时限于具体条件,可能只能有一种。
但必须考虑到质量、效率和生产成本等因素。
⑵控制焊接参数,避免焊接接头厂尚过热现象奥氏体不锈钢导热率小,热量不易散失,一般焊接输入比碳钢低20%~30%。
过高热输入会造成焊缝开裂,降低抗腐蚀性,变形严重。
此外还应避免交叉焊缝,比严格控制层间温度。
⑶接头设计合理性应给以足够的重视
⑷尽可能控制焊接工艺稳定以保证焊缝金属成分的稳定因为焊缝性能对化学成分的变动有很大的敏感性,为保证焊缝成分的稳定,必须保证熔合比稳定。
⑸控制焊缝成形表面是否光整,是否易产生应力集中,均会影响到接头的工作性能。
⑹防止工件表面的油污奥氏体不锈钢焊缝受到污染,其耐腐蚀会变差。
焊前应对工件进行表面清理,去除油污等,焊后也要进行相应的清理。
为了保证奥氏体不锈钢的焊接质量,必须严格遵守技术规程和产品技术要求,并因地制宜,灵活开展工作,全面综合考虑焊接质量,生产效率及经济效益。
参考文献
[1]李亚江主编.焊接冶金学机械工业出版社,2013
[2] 曾乐主编.现代焊接技术手册[M].上海:上海科学技术出版社,1993.
[3] 吴志强主编.现代焊接方法与设备[M].北京:机械工程师进修大学出版,1989
[4]梁芸主编。
科学之友-下旬篇[M]。
中国设备管理网,2011。