普通純度鐵素體不銹鋼管焊接方法通常采用焊條電弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊和埋弧焊等。
一、焊條電弧焊
1. 焊接材料
焊條電弧焊填充金屬主要分兩類:一類為同質(zhì)的鐵素體型焊條;另一類為異質(zhì)的奧氏體型(或鎳基合金)焊條。
2.用同質(zhì)焊條焊成的焊縫的優(yōu)點(diǎn)
焊縫與母材金屬有一樣的顏色和形貌,相同的線脹系數(shù)和大體相似的耐蝕性,但抗裂性不高。用奧氏體焊條所焊成的焊縫具有很好的塑性,應(yīng)用較多,但要控制好母材金屬對(duì)奧氏體焊縫的稀釋。用奧氏體焊條施焊,不能防止熱影響區(qū)的晶粒長(zhǎng)大和焊縫形成馬氏體組織,而且焊縫與母材金屬的色澤也不相同。
3. 焊接材料的選用
焊接普通純度鐵素體型不銹鋼管常用同質(zhì)焊條和異質(zhì)焊條的型號(hào)和牌號(hào)見表5-2。普通純度鐵素體不銹鋼管用焊條電弧焊進(jìn)行對(duì)接平焊時(shí),坡口形式及焊接工藝參數(shù)見表5-3。從表中可以看出,采用小的熱輸入的目的是抑制焊接區(qū)的鐵素體晶粒過分長(zhǎng)大。施焊時(shí)盡量減少焊縫截面,不要連續(xù)多道施焊,要待前一道焊縫冷卻到預(yù)熱溫度時(shí),再焊下一道焊縫。
用相同材質(zhì)焊條對(duì)10Cr17(1Cr17)、008Cr30Mo2 (00Cr30Mo2)鋼進(jìn)行對(duì)接接頭施焊,其熔敷金屬成分,見表5-4,焊接接頭力學(xué)性能見表5-5。
二、其他焊接方法焊接材料的選用
鐵素體不銹鋼管焊接可采用藥芯不銹鋼焊絲,我國的藥芯不銹鋼焊絲GB/T 17853-1999《不銹鋼藥芯焊絲》(等效采用了ANSI/AWS A5.22-1995《電弧焊不銹鋼藥芯焊絲及鎢極惰性氣體保護(hù)焊不銹鋼藥芯填充焊絲規(guī)程》)規(guī)定了不銹鋼用藥芯焊絲的熔敷金屬成分,詳見表5-6。鐵素體不銹鋼焊接也可采用實(shí)心不銹鋼焊絲,我國的不銹鋼焊絲GB/T 4241-2006《焊接用不銹鋼盤條》標(biāo)準(zhǔn)(等效采用了美國 AWS A5.9-1993《不銹鋼焊絲和焊棒》)規(guī)定了焊條用焊芯、氣體保護(hù)焊絲、埋弧焊絲、電渣焊用焊絲的熔敷金屬化學(xué)成分,其中鐵素體型焊絲的熔敷金屬化學(xué)成分見表5-7。從表中可以看出,H01Cr26Mo(相當(dāng)于AWS A5.9標(biāo)準(zhǔn)的ER446LMo焊絲)是一種純度很高的埋弧焊焊絲,但在埋弧焊施焊過程中,由于焊劑的影響,其焊縫金屬的純度可能會(huì)降低。
采用埋弧焊時(shí)為了增加接頭的塑性可選用GB/T 17854《不銹鋼焊絲焊劑》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的焊絲與焊劑。采用氣體保護(hù)焊時(shí),也可選用YB/T 5092-2005《焊接用不銹鋼絲》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的焊絲,但該標(biāo)準(zhǔn)只有H10Cr17焊絲的熔敷金屬為鐵素體型。
三、操作要點(diǎn)
1. 采用小的熱輸入,焊接時(shí)采用窄道焊技術(shù),焊接材料不擺動(dòng),快的焊接速度,多層多道焊。盡量減少焊接接頭在高溫的停留時(shí)間,以防止焊接接頭的熱影響區(qū)晶粒長(zhǎng)大過快,提高焊接接頭的塑性。
2. 多層焊時(shí),要嚴(yán)格控制道間溫度在150℃左右,不宜連續(xù)施焊。
3. 采用強(qiáng)制冷卻焊縫的方法,以減少焊接接頭的高溫脆化和475℃脆性,防止裂紋的形成。同時(shí)還可以減少焊接接頭的熱影響區(qū)過熱。其方法是通氬冷卻或通水冷卻銅墊板等。