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奥氏体不锈钢焊接工艺

文章出处:未知 人气:发表时间:2020-04-20
 
 
1. 焊接方式
 
 
不锈钢管道大小不一,根据不锈钢的焊接特点,尽可能减小热输入量,故采用手工电弧焊、氩弧焊两种方法。
 
管径大于159 mm 的采用氩弧焊打底,手工电弧焊盖面。管径小于159 mm 的全用氩弧焊。焊机采用手工电弧焊/氩弧焊两用的WS7 一400 逆变式弧焊机。
 
 
2. 焊接材料
 
 
奥氏体不锈钢是特殊性能用钢,为满足接头具有相同的性能,应遵循“等成分”原则选择焊接材料,同时为增强接头抗热裂纹和晶间腐蚀能力,使接头中出现少量铁素体,选择H00Cr19Ni12Mo2氩弧焊用焊丝,手弧焊用焊条CHSO22 作为填充材料,其成分见表1 和表2。
 
 
 
3. 焊接参数
 
 
奥氏体不锈钢的突出特点是对过热敏感,故采用小电流、快速焊,多层焊时要严格控制层间温度,使层间温度小于60 ℃ 。具体参数见表3 。
 
 
 
 
4. 坡口形式及装配定位焊
 
 
坡口形式采用V形坡口,由于采用了较小的焊接电流,熔深小,因而坡口的钝边比碳钢小,约为0-0.5mm,坡口角度比碳钢大,约为65°-700°,其形式见图1 。
 
因不锈钢热膨胀系数较大,焊接时产生较大的焊接应力,要求采用严格的定位焊。对于d≦Φ89mm的管采用两点定位,d=Φ89-Φ219mm采用三点定位,d≧219mm的采用四点定位;定位焊缝长度6-8mm。
 
 
5. 焊接技术要求
 
 
①手工电弧焊时焊机采用直流反接,氩弧焊时采用直流正接;
 
②焊前应将焊丝用不锈钢丝刷刷掉表面的氧化皮,并用丙酮清洗;焊条应在200-250℃烘干1h,随取随用;
 
③焊前将工件坡口两侧25mm范围内的油污等清理干净,并用丙酮清洗坡口两侧25mm范围;
 
④氩弧焊时,喷嘴直径Φ2mm , 钨极为铈钨极,规格Φ2.0mm ;
 
⑤氩弧焊焊接不锈钢时,背面必须充氩气保护,才能保证背面成形。采用在管道内局部充氩的方法,流量为5-14L/min,正面氩气流量为12一13L/min 。
 
注意
 
①打底焊时焊缝厚度应尽量薄,与根部熔合良好,收弧时要成缓坡形,如有收弧缩孔,应用磨光机磨掉。必须在坡口内引弧熄弧,熄弧时应填满弧坑,防止弧坑裂纹。
 
②由于该不锈钢为奥氏体不锈钢,为防止碳化物析出敏化及晶间腐蚀,应严格控制层间温度和焊后冷却速度,要求焊接时层间温度控制在60℃以下,焊后必须立即水冷,同时采用分段焊接。具体分段方法见图2。这种对称分散的焊接顺序,即可增大接头的冷却速度,又可减小焊接应力。
 
 
 
6. 结果
 
 
①外观检查无气孔、焊瘤、凹陷及咬边等缺陷,成形良好。
 
②对试件进行拉伸、弯曲试验,各项力学性能指标均满足要求,未发现未熔合和裂纹等缺陷。
 
③宏观金相检验,发现焊道熔合良好,熔深为1-1.5mm。微观金相检验,其母材及热影响区都是全奥氏体组织,焊缝金属为奥氏体十铁素体(4%)组织,完全满足抗晶间腐蚀和抗脆化的要求,经煤化公司现场施工保证了焊接工程质量。

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