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奧氏體不銹鋼的焊接性良好,焊接時(shí)一般不需要采取特殊的工藝措施。但是,如果焊條選擇不當(dāng),會(huì)產(chǎn)生一些焊接缺陷?! ?br />
例如,選用碳鋼焊條焊接不銹鋼,會(huì)使不銹鋼產(chǎn)生晶間腐蝕,受到晶間腐蝕的不銹鋼會(huì)失去抗腐蝕的能力,而且會(huì)在應(yīng)力作用下沿晶界斷裂,強(qiáng)度幾乎完全喪失,是奧氏體不銹鋼危險(xiǎn)的一種破壞形式。
常溫環(huán)境的優(yōu)勢(shì)
在適宜的常溫環(huán)境下(一般認(rèn)為 15 - 25℃),焊接質(zhì)量相對(duì)更易。此時(shí),焊縫的冷卻速度適中,既能避免過(guò)快冷卻產(chǎn)生淬硬組織和過(guò)大應(yīng)力,又不會(huì)因過(guò)慢冷卻導(dǎo)致晶粒粗大。焊條的性能也能得到較好發(fā)揮,電弧穩(wěn)定,藥皮能正常發(fā)揮保護(hù)和冶金作用,有利于獲得成型良好、質(zhì)量穩(wěn)定的焊縫。
注意事項(xiàng)
焊條保存:焊條應(yīng)存放在干燥、通風(fēng)良好的倉(cāng)庫(kù)內(nèi),避免受潮。倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的溫度應(yīng)保持在 5℃ - 40℃,相對(duì)濕度不超過(guò) 60%,防止焊條因受潮而影響焊接質(zhì)量。
焊接環(huán)境:焊接環(huán)境溫度不宜過(guò)低,當(dāng)環(huán)境溫度低于 0℃時(shí),應(yīng)采取預(yù)熱措施,如對(duì)焊件進(jìn)行預(yù)熱,以防止焊縫產(chǎn)生裂紋等缺陷。同時(shí),要避免在大風(fēng)、下雨或濕度較大的環(huán)境中焊接,如無(wú)法避免,應(yīng)采取相應(yīng)的防護(hù)措施,如設(shè)置防風(fēng)棚、烘干焊件等。
與母材匹配:根據(jù)碳鋼母材的強(qiáng)度等級(jí)和化學(xué)成分,選擇合適型號(hào)的碳鋼焊條,確保焊縫金屬與母材在力學(xué)性能和化學(xué)成分上相匹配,以焊接接頭的質(zhì)量。
安全防護(hù):焊接過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生弧光、煙塵和有害氣體等,操作人員應(yīng)佩戴好防護(hù)面罩、手套等個(gè)人防護(hù)用品,防止弧光灼傷眼睛和皮膚,同時(shí)要保持焊接現(xiàn)場(chǎng)通風(fēng)良好,減少煙塵和有害氣體對(duì)人體的危害。
焊接工藝因素
焊接電流:焊接電流過(guò)大,會(huì)使焊條熔化過(guò)快,焊縫熔深過(guò)大,容易產(chǎn)生咬邊、燒穿等缺陷,同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致焊縫金屬過(guò)熱,晶粒粗大,降低焊縫的力學(xué)性能;電流過(guò)小,焊條熔化不均勻,電弧不穩(wěn)定,容易產(chǎn)生未焊透、夾渣等缺陷。
焊接電壓:焊接電壓過(guò)高,電弧長(zhǎng)度增加,熱量分散,會(huì)使焊縫寬度增加,熔深減小,還可能導(dǎo)致焊縫表面粗糙,成型不好;電壓過(guò)低,電弧太短,容易造成焊條與焊件粘連,影響焊接過(guò)程的順利進(jìn)行。
焊接速度:焊接速度過(guò)快,焊縫冷卻速度也快,容易產(chǎn)生淬硬組織,增加裂紋傾向,同時(shí)可能導(dǎo)致焊縫熔寬和熔深不足,出現(xiàn)未熔合等缺陷;速度過(guò)慢,會(huì)使焊縫過(guò)熱,晶粒粗大,焊接效率低下,且可能造成焊縫金屬堆積過(guò)高,成型不美觀。
運(yùn)條方法:不同的運(yùn)條方法會(huì)影響焊縫的形狀、尺寸和質(zhì)量。例如,直線(xiàn)形運(yùn)條法適用于焊接較薄的焊件或窄焊縫,能獲得較窄的焊縫;鋸齒形和月牙形運(yùn)條法能使焊縫得到較好的保護(hù),且焊縫成型美觀,但操作不當(dāng)可能導(dǎo)致焊縫兩側(cè)熔合不良。
由于碳是造成晶間腐蝕的主要元素,因此要,不銹鋼的焊接應(yīng)該選用低碳或低碳的不銹鋼焊條,如奧102、奧132、奧002等焊條。對(duì)于沖擊韌性和抗裂性要求較高的重要結(jié)構(gòu)焊接時(shí)可否選用酸性焊條?酸性焊條藥皮中含有較多的氧化物,氧化性較強(qiáng),焊縫金屬含氧量較多,同時(shí)使合金元素?zé)龘p較大。
高溫環(huán)境的影響
降低焊縫力學(xué)性能:環(huán)境溫度過(guò)高,焊縫冷卻速度過(guò)慢,會(huì)使焊縫金屬的晶粒長(zhǎng)大,形成粗大的組織。粗大晶粒會(huì)降低焊縫的強(qiáng)度、韌性和硬度等力學(xué)性能,使焊接接頭的綜合性能下降。
影響焊條藥皮性能:高溫環(huán)境可能使焊條藥皮過(guò)早地發(fā)紅、開(kāi)裂甚至脫落。藥皮的過(guò)早失效會(huì)導(dǎo)致保護(hù)氣體不足,空氣容易侵入焊縫,使焊縫金屬發(fā)生氧化、氮化等反應(yīng),降低焊縫的純凈度和性能。同時(shí),藥皮中合金元素的過(guò)渡也會(huì)受到影響,無(wú)法準(zhǔn)確地向焊縫中添加所需的合金元素,從而影響焊縫的化學(xué)成分和力學(xué)性能。
導(dǎo)致焊接變形:高溫環(huán)境下,焊件整體溫度較高,焊接時(shí)產(chǎn)生的熱量更容易使焊件產(chǎn)生不均勻的膨脹和收縮。由于碳鋼的熱膨脹系數(shù)較大,在高溫焊接時(shí),這種膨脹和收縮更為明顯,容易導(dǎo)致焊件產(chǎn)生較大的變形,影響焊接結(jié)構(gòu)的尺寸精度和外觀質(zhì)量。
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