2010/10/9 13:37:43
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内容摘要:奥氏体型不锈钢的焊条电弧焊
焊条电弧焊是焊接奥氏体型不锈钢常用的一种焊接方法。
焊条电弧焊使用的设备简单,操作方便,灵活可靠,适应性强,这是其获得广泛使用的重要原因之一。焊条电弧焊劳动条件差,生产效率低,因而只使用于单件或小批量产品的焊接。对于段焊缝、不规则的各种空间位置以及难以实现自动化、机械化焊接接头用它最为合适。
不锈钢焊条的载流能力小于碳钢焊条,所以选用中、小功率焊机为好。
不锈钢焊条的工艺性能一般都不及碳钢焊条,适用于直流电的焊条品牌较多。
(1)焊前准备
1) 焊件表面清理。焊件待焊处两侧各20mm(包括坡口面)表面应彻底清理干净,不应有任何油脂、污渍、油漆标记、氧化皮和其他杂质。通常采用丙酮或酒精进行擦洗,必要时还需先进行打磨。
2) 焊条的选择与烘干。所选用焊条应能获得化学成分与母材金属相近的熔敷金属,以确保焊缝金属的耐腐蚀性不低于母材金属,其铬、镍含量应略高于母材金属含量,而碳含量又要低于母材金属。
焊条要按工艺规定进行烘干,减少带入电弧区的水分。碱性焊条要在350~400℃烘箱中烘焙1~2h。
(2)焊条直径的选择 焊条直径按不同母材金属厚度来选择,见表3-22。
表3-22 选用焊条直径推荐表
母材厚度/mm |
≤3 |
>3~5 |
>5~12 |
>12 |
焊条直径/mm |
1.6~3.2 |
2.5~4.0 |
3.2~5.0 |
4~6 |
按不同焊条直径选用焊接直流,见式(3-6):
I=
Kd
式中
I —— 焊接电流(A);
K —— 经验系数(A/mm,见表3-23)
d —— 焊条直径(mm).


(3)坡口加工
1)不同焊接方法的坡口加工。不同焊接方法对坡口加工有不同的要求,对焊接焊条电弧焊、TIG和MIG焊坡口加工的尺寸见表3-24。表3-25所示为角接焊的坡口。
2)等厚度奥氏体不锈钢焊接接头。等奥氏体不锈钢对接接头和角接接头及T形接头的坡口形式及焊接参数见表3-26和表3-27。
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3)不等厚度奥氏体不锈钢对接接头的坡口加工。不等厚度奥氏体不锈钢对接接头,要求将厚板一侧待焊区处削薄至薄板一侧厚度相同。这样便于操作,同时也可减少焊接应力集中。当薄板厚度≤10mm,两板厚度差超过3mm或薄板厚度>10mm,两板厚度差超过薄板厚度的30%或超过5mm时,应按图3-18要求削薄厚板边缘。厚板削薄长度的推荐公式为:
L
1、L
2≥3(S
1- S
2)
式中L
1、L
2——削薄长度(mm);
S
1——厚板的厚度(mm);
S
2——薄板的厚度(mm )。
(4)奥氏体不锈钢焊接材料的选用奥氏体不锈钢焊接材料的选用原则与其他材料一样,应该是在无裂纹的前提下,保证焊缝金属的耐腐蚀性及力学性能与母材相当,这也就要求其化学成分与母材相匹配,对于耐腐蚀的奥氏体不锈钢来说,应当含有一定量的δ铁素体,以提高其抗热裂性,又能保持较好的耐腐蚀性能。可以从舍夫勒图中,按铬当量(Cr
eq)和镍当量(Ni
eq)来估算
其组织。表3-28给出了焊条电弧焊时奥氏体焊接材料的选用表。
(5)焊接工艺定位焊时,焊条牌号应与焊接时的焊条一致,但焊条直径可以细一些,焊接电流比正式焊接的电流大10%~15%,定位焊长度见表3-29。发现定位焊有缺陷,应铲除并重新进行定位焊,在焊缝交叉处和焊缝方向急剧变化处,不应进行定位焊(应离开50mm以上)。若工件的焊接需要预热,定位焊前也应预热。
表3-29 定位焊长度
焊件厚度/mm |
2.0 |
3~5 |
>5 |
定位焊缝 |
长度/mm |
4~8 |
10~20 |
20~30 |
间距/mm |
30~50 |
50~80 |
150~300 |
焊接不锈钢时,不允许焊条在非焊接部位引弧,以避免引弧点产生局部腐蚀。由于奥氏体不锈钢电阻大,且导热性又差,与焊接同等厚度的碳素钢相比,可以选择小的焊接电流;在保证焊透的情况下可适当提高焊接速度。焊条不应作横向摆动,一次焊成的焊缝不宜过宽,一般不应超过焊条直径的三倍;多层多道焊时,每焊完一道要彻底清除熔渣,层间温度应低于60℃。这样,焊接熔池所受到的热量会相对小些,有利于提高焊缝金属的抗腐蚀性能,又能减少板厚方向变形量,可一举两得。耐腐蚀要求高的奥氏体不锈钢容器及与介质接触的焊缝,应该最后施焊,以提高焊缝金属耐腐蚀能力。
焊接线能量越大,焊接熔池高温停留时间就越长,不但焊缝金属晶粒粗大,而且晶界两侧的贫铬区越宽,腐蚀率也越大。
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