18-8型奥氏体不锈钢的焊接
(1)钨极氩弧焊焊接不锈钢薄壁波纹管 国内外不锈钢波纹管的管坯均是有缝或无缝不锈钢薄壁管,其中大部分是焊接而成的有缝薄壁管。有缝不锈钢管波纹管壁厚为0.2~0.6mm,材料为18-8不锈钢。有时,无缝管坯或有缝管坯(指波纹管两端的直线端),还要进行环缝对接焊。
纵缝的钨极氩弧焊。不锈钢波纹管坯纵缝的焊接通常在专用钨极氩弧焊机上进行,其中,气动夹具为该设备的关键部件。待焊管坯装在气动夹具上,通过两排琴键式压块紧压在垫板上。琴键式压块机构由许多宽为25mm琴键式压板组成,其数量随纵缝长度而定。琴键式压板和垫板有一个良好的散热条件,便于控制熔池的热量,琴键式压块和垫板的材料应选用纯铜。
纵缝的焊接参数见表3-67,表中待焊板材为18-8不锈钢,不加填充焊丝进行焊接。
(2)钨极旋转氩弧焊焊接不锈钢导管 某产品采用不同规格的小口径导管(壁厚1~2mm)进行对接焊,材质为1Crl8Ni9Ti。要求焊缝具有致密、耐高压、耐高温和耐腐蚀性能。以往导管焊接均采用手工钨极氩弧焊,但焊缝内部易出现未焊透,钨极夹渣及气孔等缺陷,影响导管焊接质量的稳定性。为了确保导管焊接质量,采用了钨极旋转氩弧焊。
施转钨极氩弧焊过程中不加填充焊丝,要达到导管焊接单面焊双面成形。对导管装配有严格的要求,其中装配间隙要求不大于0.1mm时,可以获得优质的焊缝;若间隙达到或超过0.15mm时,将出现未焊透的缺陷。焊接参数如表3-68所示。用钨极自动旋转氩弧焊焊
接的lCrl8Ni9 Ti不锈钢导管焊接接头,无论焊缝外观还是焊接接头质量均优于手工钨极氩弧焊,表3—69所示为φ6mm×1mm导管自动钨极旋转氩弧焊焊接接头的抗拉强度。
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(3)熔化极混合气体保护焊焊接中、厚不锈钢钢板某厂腈纶设备HS901DMF蒸馏塔体,用厚为10mm、20~25mm0Cr19Ni9不锈钢板制造,其塔体纵、环焊缝均采用手工混合气体保护焊。保护气体采用Ar+O
2混合气体(98%Ar+2%O
2),与纯Ar焊接相比,电弧稳定,喷射过渡稳定、飞溅很小,焊缝平缓过渡,成形美观。
焊丝选用瑞典ESAB公司生产的气体保护焊焊丝OK16.12,[其化学成分(质量分数,%)为:C≤0.025,Si0.4,Mn1.6,Cr20,Ni10]相当于我国惰性气体保护焊用焊丝(GB4223-2004)牌号H00Cr21Ni10,焊丝直径为1.2mm。
厚为10mm的0Cr19Ni9不锈钢可实现单面焊双面成形,其焊接参数见表3-70。从表中可以看出,随着间隙减少,为了保证焊透,焊接电流要适当加大。
对于厚度22mm的0Cr18Ni9不锈钢板,焊接参数见表3-71。它与10mm0Cr19Ni9不锈钢板焊接相比,在打底焊时采用混合气体保护焊,而盖面焊选用埋弧焊。当采用熔化极混合气体保护焊进行打底焊,然后再用埋弧焊进行盖面焊时,不需要清根,可大大减轻劳动强度。
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(4)埋弧焊焊接中厚不锈钢钢板 某企业生产的CO
2液态低温容器槽车,是由外容器和内容器组成。内容器其材质为1Cr18Ni9Ti不锈钢,壁厚16mm。内容器外形尺寸为直径1600mm,长5786mm。
所有纵焊缝和环焊缝(除一端封头与筒体环焊缝外)均采用埋弧焊,直流反极性电源。焊丝牌号为H0Cr20Ni10Ti,直径为4mm,焊剂为HJ260。焊接参数见表3-72。也可以采用TIG焊打底,焊接电弧焊焊接,最后用埋弧焊盖面,焊接参数见表3-73
(5)三元混合气体保护焊焊接1Crl8Ni9Ti不锈钢 液氧喷射蒸发器中有一只长4000mm、直径为325mm的筒体,它由三节长为1300~1400mm,厚4mm的筒节拼焊而成,材料为1Cr18Ni9Ti钢板。采用Ar91%+CO25%+O24%三元混合气体保护焊手工操作和机械操作工艺。克服了阴极漂移现象,改善了焊缝成形,电弧非常稳定,飞溅很少,熔滴过渡平稳,实现了单面焊双面成形,且保证了焊缝的低温韧性。
采用直流反接电源。选用焊丝H1Crl9NilNb,直径1.2mm和1.6mm。对接V形坡口, 坡口开50°,不留钝边。对接间隙要预留3~4mm,目的是保证实现单面焊双面成形。
焊接参数(包括带产品焊接试板)见表3-74。
焊接接头抗拉强度σ
b≥620MPa,断口在母材金属;冲击吸收功:焊缝≥50J,熔合线≥55J,热影响区≥80J,具有良好的综合力学性能。焊接接头的显微组织为奥氏体加少量铁素体,焊缝金属有少量碳化物。焊接接头无明显晶间腐蚀倾向。
(6)药芯焊丝CO
2焊焊接不锈钢钢管 某化肥厂合成车间变换配管为奥氏体型不锈钢高压管,其材质为SUS321TP(相当于我国标准钢号0Crl8Ni9Ti),进行管与管之间对接焊。采用药芯焊丝CO
2焊,焊丝牌号为BY-308L,直径φ1.2mm,E形药芯焊丝。采用直流反极性电源焊接,尽量选用小的热输入,层间温度控制在60℃以下,焊接参数见表3-75。焊接φ426mm×32mm管对接,焊7道;216mm×16mm管对接,焊9道,获得了良好的焊接质量和较好的经济效果。
熔化极药芯焊丝CO
2焊焊接不锈钢钢管能获得优良的焊接接头质量,良好的工艺性;同时有较好的经济型,生产效率为焊条电弧焊的5~8倍。
(7)1Cr18Ni9Ti不锈钢高能加速器高压电极罩的焊接 高能加速器高压电极罩的示意图如图3-43所示,由球形封头、直段圆环、颈口、底部托环组成,材质为1Cr18Ni9Ti不锈钢。其中封头由8块1.5mm厚的瓜瓣组成。球形封头及其与直段圆环、颈口之间的连接,采用手工钨极氩弧焊。
1)球形封头的焊接。球形封头的焊接采用对称、分段的焊接顺序,焊丝为H1Cr18Ni9Ti,直径1.6mm,钨极直径2mm,焊接电流65A、氩气流量4L/min。
2)球形封头与直段圆环的焊接。壁厚1.5mm的封头与壁厚8mm的直段圆环的焊接采用与图3-44a所示的接头形式,这种接头便于定位,而且,可以采用不填丝焊接,由凸台本身熔化后可形成光滑而均匀的焊缝。焊接时,应将电弧偏向圆环上的凸台,使其熔化成焊缝金属。
3)球形封头与颈口的焊接。颈口与封头的接合面都是机械加工而成,因此装配时可不留间隙(图3-44),可以采用不加填充丝的TIG焊焊接。
(8)1Cr18Ni9Ti不锈钢压力容器埋弧焊 压力容器由1Cr18Ni9Ti不锈钢制造,板厚20mm。开V形坡口,坡口的形状和尺寸见图3-45。
采用直径3mm的H00Cr22Nil0焊丝与HJ260焊剂配合进行埋弧焊。焊接顺序如图3—45所示。先焊满正面坡口,再焊反面一层。采用直流反接,正面坡口第一层焊缝的焊接电流为350~400A,电弧电压为30~32V,焊接速度为26~28m/h;正面其他焊缝和背面焊缝的焊接电流为350~400A,电弧电压为30~32V,焊接速度为30~32m/h,层间温度120℃。焊后进行(900±20)℃×1h稳定化处理。