1、 1 88型奥氏体不锈钢焊接工 摘要:从焊前准备、焊接材料选择、防变形方法、焊接规范、操作标准、前期预热及焊后热处理等方面探讨l88型奥氏体不锈钢焊接工艺,含有一定推广价值。 关键词:188型奥氏体不锈钢;焊接;跳焊法;热处理; 序言:当今伴随石油、化工、医药及其它工业不停发展,对耐腐蚀性设备需求越来越多,更多不锈钢设备在化工企业得以广应用,尤其是188型奥氏体不锈钢以其良好耐腐蚀性和热稳定性,在工业应用上呈逐年上升趋势。然而在工作中,我们常碰到晶间腐蚀,应力腐蚀,过热裂纹等问题。因其膨胀系数大,导热性差,焊接过程易产生变形。为了提升188型奥氏体不锈钢焊接性、蚀性,预防裂纹产生,控制焊接变形
2、,提升设备制作质量,延长使用寿命,探讨一下188型奥氏不锈钢焊接工艺特点。 1焊前准备 11焊接坡口。不锈钢焊接坡口通常和碳钢相同,但坡口间隙不能过小。因为间隙过小,轻易引发未焊透。但也不宜过大,过大时轻易引发裂纹夹渣等缺点。所以应实施相关规范而开坡口。 111坡口部位最好采取机械切削。用机械进行切削,在施焊过程中能够降低阻力,使焊工保持平稳均匀运条。这么既能确保不锈钢焊口内在质量,又能使外在焊口质量光洁平整。假如采取氧熔剂切割,等离子切割等方法,对加工后坡口应仔细地用打磨机打光,去除渗炭面,露出金属光泽面,为下一步扫除不合乎施焊标准原因。 12焊前清理。首先,将接头和坡口内及两侧杂质扫净,然
3、后用洁净抹布将接头处,坡口处污渍擦去。其次,将接口和坡口处及坡口两侧用丙酮或酒精等进行除油、清洗。再次,对于焊接表面要求高不锈钢结构,可在坡口两侧150mm范围内涂白粟粉糊剂,能够降低焊接时飞溅损伤不锈钢表面。 121装焊引弧板和收弧板。在焊接平板对接焊缝时,焊缝两端在焊接前应装和母材同质引弧板和收弧板,预防在焊件上随便引弧,损伤焊件表面,影响耐腐蚀性。 2焊接材料 21焊条选择。奥氏体不锈钢焊条大致分为酸性钛钙型和碱性低氢型两大类。低氢型不锈钢焊条抗热裂性较高,但成型不如钛钙型焊条,抗腐蚀性也较差。钛钙型不锈钢焊条含有良好工艺性能,生产中用得较多。多种不锈钢在不一样使用条件下应选择不一样牌号
4、焊条。(见表1) 表1 奥氏体不锈钢焊条选择简表钢号 工作环境 适用焊条牌号奥OC 122奥102奥107奥122奥117vl8Nl9 工作温度300C耐腐蚀要求不高时。 奥232奥2371Cyl8Nil2MO2Ti 含钛稳定剂关键结构有机、无机酸介质,异种钢焊接。 奥132奥137奥202奥207Cyl8Nil2MO2Ti 尿素、合成纤维等化工设备,通常耐热、耐腐。 奥212奥22奥32奥237Cyl8Nil2MO2Cu 抗有机、无机酸、异种钢焊接。 奥032奥222Cyl8Nil8MO2Cu2T 硫酸介质、一定温度和压力。 奥802Cv25N订3 耐热、耐氧化、异种钢焊接 奥303奥307
5、Cv25 Ni20 高温、异种钢焊接 奥402奥407Cy25 Ni20MO2 高温、异种钢焊接 奥412 22焊条烘干。焊条要求保持干燥,药皮面不得有油污,水分等。酸性焊条烘焙150一个小时,低氢型焊条烘焙250 两个小时,但焊条不能数次反复烘焙,以免药皮脱落。在施焊中,烘干后不锈钢焊,要放在洁净防潮无污物焊条筒内,以免焊条损坏和吸潮。 3预防变形方法 奥氏体不锈钢,热膨胀系数大,导热性差,有可能引发较大焊接变形。为预防变形,依据本人多年施焊经验,可采取以下多个方法: 31跳焊法。在施焊过程中,一是采取分散反向焊方法,这么能够减轻焊后不锈钢变形,为焊后工件矫正减轻繁琐工序;二是采取合理焊接次
6、序,按工艺要求焊接,以免造成焊件严重变形,为工件矫正增加难度;三是选择合适焊接电流,确保焊口质量。 3 2焊缝两侧,放置重件。在施焊前将两块不锈钢板放在平台上,然后将两块重件放在将要焊接不锈钢平板上,目标是压平焊件,使焊件不易走形。 33采取铜垫板导热。金属铜有导电、导热快良好效果,在施焊中最好是采取紫铜板,放在焊缝底部,使焊缝热区能快速冷却。 34采取多种刚性夹具。在施焊中,采取多种刚性夹具是一个好方法,它能够预防焊接过程中变形。 35注意定位焊次序及定位焊缝长度。这也是焊接不锈钢焊口时关键一环,应采取反变形法,使焊接变形控制在最低程度。因为奥氏体不锈钢电阻较大,焊接时产生电阻热较大,所以一
7、样直径焊条焊接接头电流值应比低碳钢焊条降低20左右,不然在焊接时会因为药皮快速发红失去保护而无法焊接。 4焊接规范选择 41焊接规范选择标准,要以预防接头过热为基础,在提升焊接质量前提下,在焊接过程中展现操作技术,焊条最好不作横向摆动。采取小电流,快焊速,一次焊成焊缝不宜过宽,最好不超出焊条直径3倍。多层焊时,每焊完一层要根本清除熔渣,并等到层焊缝冷却后(60C)再焊接下一层。和腐蚀介质接触焊缝,为预防因为过热而产生晶间腐蚀,应该最终焊接。焊后可采取强制冷却方法,加速接头冷却。 42在焊接时要降低电弧电压,确保电弧长度在23mm。采取冷却方法尤为关键,事关工件焊缝质量。要加大冷却速度。因为奥氏
8、体不锈钢不会产生淬硬现象,所以在焊接过程中,能够设法增加焊接接头冷却速度,如可在工件下用紫铜垫板或进行水冷却法焊接。在焊接工艺上,能够采取小电流,大焊速、短弧、多道焊等方法,缩短焊接接头在危险温度区停留时间,以免形成贫络区。 43预防奥氏体不锈钢晶间腐蚀方法。奥氏体不锈钢含有良好可焊性,但假如焊条选择不妥,焊接工艺不正确,会产生一系列缺点,最关键是晶间腐蚀。它有两种腐蚀现象,即整体腐蚀和品间腐蚀。影响晶间腐蚀原因有三点:一是加热温度和加热时间;二是钢中含碳量;三是金相组织。为消除影响,可采取以下方法: 一是添加稳定剂。在钢材和焊接材料中加入钛、铌等和碳亲和力比铬强元素,能够和碳结合成稳定碳化物
9、,从而避免在奥氏体晶界形成贫络区。钛和铌还是形成钛元素体元素,加入钛和铌会促进形成双相组织。所以常见奥氏体不锈钢及焊接材料中通常全部含有钛或铌,如1Cyl8NigTi、1Cyl8Nil1Nb。二是进行固溶处理。这种处理方法是在焊后将焊接接头加热到l0501100C,此时碳又重新溶入奥氏体中,并急速冷却,这么便得到了稳定奥氏体组织。这种处理方法缺点是,假如焊接接头需要在危险温度区内工作,则仍不可避免形成贫络区而产生晶间腐蚀。三是进行均匀化处理。将焊接接头加热至850-900C,保温2小时,使奥氏体晶粒内部络有充足时间扩散至品界,使晶界处含络量又恢复到大于12 ,从而避免产生晶间腐蚀。 5焊接操作
10、 51焊条握持角度要正确,运条要稳。 52装换焊条时,待接头熔好后再运条。 53点固焊所用焊条必需和焊接时所用焊条相同,点焊时应对准焊缝,不要将电弧引向未焊母材上,以免形成腐蚀区。点固焊缝有裂纹时,应铲掉打磨后重新点焊。 54厚板对接,角接时,采取多层多道焊,各层宽度要小,焊后清理洁净熔渣和处理缺点。待焊缝冷却到10 时,再施焊下一层。相邻焊道或焊层焊接方向要相反,并注意焊缝接头要错开。 6焊前预热及焊后热处理奥氏体钢因为含有较高塑性,故冷裂纹倾向很小。另外,焊前预热会使冷却速度减慢,有促进析出碳化物等不良影响,故这种钢通常焊前不进行预热,但对于刚性极大情况,有时也要进行预热,以防裂纹产生,而
11、且伴随预热温度升高其裂纹倾向降低。 61焊后热处理。奥氏体不锈钢通常焊后不进行热处理。但在焊接和正形加工中,析出了碳化物或产生了残余应力和塑性变形时,可进行固溶处理,稳定化处理或消除应力热处理。 62焊后固溶热处理。适适用于对耐蚀性要求极高,热加工时析出碳化物和脆性相和冷加工产生很大硬化情况,固溶热处理必需是均匀加热正体构析,不可采取局部加热方法。 63焊后稳定化热处理。标准上是作为稳定化不锈钢焊后热处理而进行,能同时取得稳定化效果和降低焊接残余应力。 64消除应力热处理。标准上是适合于含碳量低于003超低碳不锈钢及稳定化不锈钢焊缝区产生残余应力。消除应力热处理规范,除采取稳定化热处理时高温保持时间二分之一左右外,其它却可按稳定化热处理规范。 结论:总而言之,在188型奥氏体不锈钢焊接过程中,只要采取合理焊接工艺及有效工艺方法和焊接方法步骤,是能够取得满足质量要求不锈钢设备及零部件焊接接头。 参考文件: 1维普资讯 鸡西大学学报 血 2中国机械工业出版社