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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,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 )在應力作用下沿晶界斷裂,強度幾乎完全喪失,是奧氏體不銹鋼危險的一種破壞形式。
注意事項
焊條保存:焊條應存放在干燥、通風(fēng)良好的倉庫內,避免受潮。倉庫內的溫度應保持在 5℃ - 40℃,相對濕度不超過(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,當環(huán)境溫度低于 0℃時(shí),應采取預熱措施,如對焊件進(jìn)行預熱,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,應采取相應的防護措施,如設置防風(fēng)棚、烘干焊件等。
與母材匹配:根據碳鋼母材的強度等級和化學(xué)成分,選擇合適型號的碳鋼焊條,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:焊接過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生弧光、煙塵和有害氣體等,操作人員應佩戴好防護面罩、手套等個(gè)人防護用品,防止弧光灼傷眼睛和皮膚,同時(shí)要保持焊接現場(chǎng)通風(fēng)良好,減少煙塵和有害氣體對人體的危害。
濕度對碳鋼焊條焊接質(zhì)量的影響主要體現在對焊縫氣孔、裂紋傾向、力學(xué)性能以及電弧穩定性等方面。以下是不同濕度環(huán)境下焊接的具體影響:
低濕度環(huán)境(相對濕度低于 20%)
電弧穩定性提升:低濕度環(huán)境下,空氣中水分含量少,焊條藥皮中的水分也相對較少,這有利于保持電弧的穩定性。因為水分會(huì )分解產(chǎn)生氫氣等氣體,干擾電弧的正常燃燒,低濕度可減少這種干擾,使焊接過(guò)程更加平穩,有助于提高焊縫的成型質(zhì)量。
氣孔產(chǎn)生幾率降低:由于空氣中水分少,焊接過(guò)程中進(jìn)入熔池的氫含量較低,從而降低了氣孔產(chǎn)生的幾率。氫氣是導致焊縫產(chǎn)生氣孔的主要原因之一,低濕度環(huán)境有助于獲得致密的焊縫組織。
焊件因素
焊件材質(zhì):焊件的材質(zhì)不同,其焊接性能也不同。例如,含碳量較高的碳鋼,焊接性較差,容易產(chǎn)生裂紋等缺陷,需要采取特殊的焊接工藝措施,如焊前預熱、焊后緩冷等;而含碳量較低的碳鋼,焊接性相對較好,但也需要注意控制焊接參數,以焊接質(zhì)量。
焊件厚度:焊件厚度越大,焊接時(shí)需要的熱量越多,焊接應力也越大,容易產(chǎn)生焊接缺陷。對于厚板焊接,通常需要采用多層多道焊,并注意控制層間溫度,以焊縫的質(zhì)量。
焊件表面狀態(tài):焊件表面的油污、鐵銹、水分等雜質(zhì)會(huì )影響焊縫的質(zhì)量。這些雜質(zhì)在焊接過(guò)程中會(huì )分解產(chǎn)生氣體,導致焊縫中產(chǎn)生氣孔;同時(shí),雜質(zhì)還會(huì )影響焊縫金屬與焊件的熔合,降低焊接接頭的強度。
焊后處理
緩冷焊件:焊后可采取適當的緩冷措施,如用石棉布覆蓋焊縫,避免焊件急劇冷卻,使焊接應力得到充分釋放,降低裂紋產(chǎn)生的可能性。
及時(shí)進(jìn)行后熱:對于一些易產(chǎn)生延遲裂紋的鋼材或焊接結構,焊后應及時(shí)進(jìn)行后熱。后熱溫度一般為 200 - 350℃,保溫時(shí)間根據焊件厚度和焊接接頭的拘束度等因素確定,通常為 0.5 - 2 小時(shí),以加速氫的逸出,防止氫致裂紋的產(chǎn)生。
消除焊接應力:對于重要的焊接結構,可采用熱處理等方法消除焊接殘余應力。例如,對焊件進(jìn)行整體或局部的退火處理,加熱溫度一般在 550 - 650℃之間,保溫一定時(shí)間后隨爐冷卻,以改善焊縫和熱影響區的組織性能,提高焊接接頭的抗裂能力。
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。對于沖擊韌性和抗裂性要求較高的重要結構焊接時(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,焊縫金屬含氧量較多,同時(shí)使合金元素燒損較大。
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