第一篇:不銹鋼焊接要點(diǎn)及注意事項(xiàng)
不銹鋼焊接要點(diǎn)及注意事項(xiàng)
1.采用垂直外特性的電源,直流時(shí)采用正極性(焊絲接負(fù)極)
2.一般適合于6mm以下薄板的焊接,具有焊縫成型美觀(guān),焊接變形量小的特點(diǎn)
3.保護(hù)氣體為氬氣,純度為99.99%。當(dāng)焊接電流為50~150A時(shí),氬氣流量為8~10L/min,當(dāng)電流為150~250A時(shí),氬氣流量為12~15L/min。
4.鎢極從氣體噴嘴突出的長(zhǎng)度,以4~5mm為佳,在角焊等遮蔽性差的地方是2~3mm,在開(kāi)槽深的地方是5~6mm,噴嘴至工作的距離一般不超過(guò)15mm。
5.為防止焊接氣孔之出現(xiàn),焊接部位如有鐵銹、油污等務(wù)必清理干凈。
6.焊接電弧長(zhǎng)度,焊接普通鋼時(shí),以2~4mm為佳,而焊接不銹鋼時(shí),以1~3mm為佳,過(guò)長(zhǎng)則保護(hù)效果不好。
7.對(duì)接打底時(shí),為防止底層焊道的背面被氧化,背面也需要實(shí)施氣體保護(hù)。
8.為使氬氣很好地保護(hù)焊接熔池,和便于施焊操作,鎢極中心線(xiàn)與焊接處工件一般應(yīng)保持80~85°角,填充焊絲與工件表面夾角應(yīng)盡可能地小,一般為10°左右。
9.防風(fēng)與換氣。有風(fēng)的地方,務(wù)請(qǐng)采取擋網(wǎng)的措施,而在室內(nèi)則應(yīng)采取適當(dāng)?shù)膿Q氣措施。
不銹鋼MIG焊要點(diǎn)及注意事項(xiàng)
1.采用平特性焊接電源,直流時(shí)采用反極性(焊絲接正極)
2.一般采用純氬氣(純度為99.99%)或Ar+2%O2,流量以20~25L/min為宜。
3.電弧長(zhǎng)度,不銹鋼的MIG焊接,一般都在噴射過(guò)渡的條件下來(lái)施焊,電壓要調(diào)整到弧長(zhǎng)在4~6mm的程度。
4.防風(fēng)。MIG焊接容易受到風(fēng)的影響,有時(shí)微風(fēng)而產(chǎn)生氣孔,所以風(fēng)速在0.5m/sec以上的地方,都應(yīng)當(dāng)采取防風(fēng)措施。
不銹鋼藥芯焊絲焊接要點(diǎn)及注意事項(xiàng)
1.采用平特性焊接電源,直流焊接時(shí)采用反極性。使用一般的CO2焊機(jī)就可以施焊,但送絲輪的壓力請(qǐng)稍調(diào)松。
2.保護(hù)氣體一般為二氧化碳?xì)怏w,氣體流量以20~25L/min較適宜。
3.焊嘴與工件間的距離以15~25mm為宜。
4.干伸長(zhǎng)度,一般的焊接電流為250A以下時(shí)約15mm,250A以上時(shí)約20~25mm較為合適。
第二篇:不銹鋼TIG焊要點(diǎn)及注意事項(xiàng)
? 不銹鋼TIG焊要點(diǎn)及注意事項(xiàng)
1.采用垂直外特性的電源,直流時(shí)采用正極性(焊絲接負(fù)極)
2.一般適合于6mm以下薄板的焊接,具有焊縫成型美觀(guān),焊接變形量小的特點(diǎn)
3.保護(hù)氣體為氬氣,純度為99.99%。當(dāng)焊接電流為50~150A時(shí),氬氣流量為8~10L/min,當(dāng)電流為150~250A時(shí),氬氣流量為12~15L/min。
第三篇:不銹鋼焊接施工方案
不銹鋼焊接施工方案
字體: 小 中 大 | 打印 發(fā)表于: 2008-2-19 16:06作者: 麥蒂來(lái)源: 中國(guó)焊接之家社區(qū)
1.總則
1.1工程概況
本工程為某設(shè)計(jì)研究院研發(fā)基地辦公樓工程,工程地下一層、地上十一層。本工程安裝的給水系統(tǒng),全部采用不銹鋼管道。管徑DN15---DN100,該工程不銹鋼管道總工程量約350m。不銹鋼管道壁厚從δ=2.2---3.2mm,管徑DN≥50采用焊接,管徑DN≤50采用絲接。
1.2適用范圍
不銹鋼管道應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛,如自來(lái)水、熱水、直飲水、供暖和工業(yè)管等系統(tǒng)。運(yùn)用的范圍涉及醫(yī)院、賓館、軍隊(duì)、學(xué)校、電視臺(tái)、商業(yè)大廈、居民住宅、大型辦公樓等系統(tǒng)。
1.3編制依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范
1.3.1建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50242-200
21.3.2薄壁不銹鋼水管(GB/T1922.8-2003)
1.3.3現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備工業(yè)管道焊接工程施工驗(yàn)收規(guī)范GB50236-98
2.施工準(zhǔn)備
2.1技術(shù)準(zhǔn)備
2.1.1開(kāi)工前,施工員必須仔細(xì)審閱圖紙,編制施工方案,并向班組作全面技術(shù)交底,以保證安裝質(zhì)量。
2.1.2管道工必須經(jīng)過(guò)技術(shù)培訓(xùn),經(jīng)考核合格后,取得相應(yīng)上崗證,方可上崗操作。
2.1.3不銹鋼氬弧焊工必須持證上崗,上崗前應(yīng)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)知識(shí)的培訓(xùn)。
2.2材料準(zhǔn)備
不銹鋼管道及管件必須符合設(shè)計(jì)要求,并具有檢驗(yàn)報(bào)告,生產(chǎn)合格證。不符和要求的材料堅(jiān)決不允許使用。
2.3主要設(shè)備
①氬弧焊機(jī)一臺(tái)。②管道切割機(jī)。③氬氣瓶。④氬氣表。⑤套絲機(jī)。
2.4施工作業(yè)條件
土建墻體砌筑及粉刷完畢后室內(nèi)衛(wèi)生間就可具備給水管道安裝條件。
2.5人員準(zhǔn)備
2.5.1技術(shù)負(fù)責(zé)(工長(zhǎng))1人 編制預(yù)決算、施工方案、設(shè)備材料計(jì)劃。抓好施工進(jìn)度、質(zhì)量檢查、安全生產(chǎn)、竣工驗(yàn)收等工作。
2.5.2施工班長(zhǎng) 1人對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工人進(jìn)行分工并協(xié)助技術(shù)負(fù)責(zé)(工長(zhǎng))抓好施工進(jìn)度、質(zhì)量檢查、安全生產(chǎn)、竣工驗(yàn)收等工作。
2.5.3管道工4人 負(fù)責(zé)管道的切割、下料及材料安裝。
2.5.4氬弧焊工1人
2.5.5質(zhì)量安全員1人抓好質(zhì)量檢查并對(duì)整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)、設(shè)備、材料、人員監(jiān)督檢查安全無(wú)事故。
2.6施工部署
由于本工程不銹鋼管道連接,焊接工程量占總工程量的90%,所以應(yīng)
重視焊工工藝的安排為確保焊接質(zhì)量提高工效需要配備以下專(zhuān)業(yè)人員: 管道工,要求熟悉施工圖紙,會(huì)操作切割管機(jī)械,能夠精確的掌握下料尺寸,懂管道施工工藝質(zhì)量要求和規(guī)范要求;電焊工,受專(zhuān)業(yè)培訓(xùn),熟悉全自動(dòng)焊機(jī)性能、操作要領(lǐng),熟悉普通焊材的化學(xué)成分,常用電流調(diào)節(jié)。
3.施工工藝
3.1工藝流程:
安裝準(zhǔn)備→預(yù)制加工→干管安裝→立管安裝→支管安裝→管道試壓→管道沖洗→管道保溫
3.2 操作要點(diǎn):
3.2.1不銹鋼管道的焊接:
3.2.1.1焊件的切割和坡口加工宜采用機(jī)械方法,也可采用等離子弧、氧乙炔焰等熱加工方法,在采用熱加工方法加工坡口后,必須除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影響接頭質(zhì)量表面的表面層,并應(yīng)將凹凸不平處打磨平整。
3.2.1.2焊件組對(duì)前應(yīng)將坡口及其內(nèi)外側(cè)表面不小于10 mm范圍內(nèi)的油、漆、垢、銹、毛刺及鍍鋅層等清除干凈,切不得有裂紋、夾層等缺陷。
3.2.1.3管子或管件對(duì)接焊縫組對(duì)時(shí),內(nèi)壁應(yīng)其平,內(nèi)壁錯(cuò)邊量不宜超過(guò)管壁厚度的10%,且不應(yīng)大于2mm。
3.2.1.4不銹鋼焊件坡口兩側(cè)各100mm范圍內(nèi),在施焊前應(yīng)采取防止焊接飛濺物沾污焊件表面的措施。
3.2.1.5焊條、焊劑在使用前應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行烘干,并應(yīng)在使用過(guò)成中保持干燥。焊絲使用前應(yīng)清除其表面的油污、銹蝕等。
3.2.1.6焊條、焊絲的選用,應(yīng)按照母材的化學(xué)成分、力學(xué)性能、焊接接頭的抗裂性、焊前預(yù)熱、焊后熱處理、使用條件及施工條件等因素綜合確定。
3.2.1.7嚴(yán)禁在坡口之外的母材表面引弧和試驗(yàn)電流,并應(yīng)防止電弧擦傷母材。
3.2.1.8薄壁不銹鋼管切用管道專(zhuān)用管道切割機(jī)進(jìn)行下料,確保端口質(zhì)量符合全自動(dòng)焊接所要求的標(biāo)準(zhǔn)。通常薄壁不銹鋼管對(duì)口間隙必須在0.5mm之內(nèi)。
3.2.1.9對(duì)厚度為3mm的不銹鋼管為保證焊透,對(duì)口間隙稍大一點(diǎn),此時(shí)要適當(dāng)填充焊絲,焊絲直徑1mm。
3.2.1.10為保證焊縫的內(nèi)部質(zhì)量,管子內(nèi)部進(jìn)行充氬保護(hù)。
3.2.1.11焊完的焊縫也應(yīng)該進(jìn)行本能洗、鈍化,是焊縫得到與母材具有類(lèi)似的光澤,同時(shí),產(chǎn)生鈍化膜后,使焊縫處有了抗氧化的能力。
3.2.2不銹鋼管道的絲接:
3.2.2.1切斷:使用手鋸、高速砂輪切斷或先用管子切割器切割至1/3鋼管薄壁處,在用手鋸將管鋸斷。不能用管子切割器一次將管子切斷。
3.2.2.2加工螺紋:使用套絲機(jī)、車(chē)床或手動(dòng)管子鉸鈑加工管斷螺紋,螺紋長(zhǎng)度為國(guó)際規(guī)定長(zhǎng)度。
3.2.2.3去毛刺:用專(zhuān)用工具去掉管端毛刺和修整端口。
3.2.2.4連接:連接方法與普通自來(lái)水管完全相同。
3.2.3不銹鋼管道的安裝:
3.2.3.1、立管安裝采用吊線(xiàn)方法檢查,先支架后管道,水平干管安裝要控制好兩端水準(zhǔn)點(diǎn)。
3.2.3.2、樓層高度≤5 m,立管支架每層安裝一個(gè),安裝高度距地面1.8米。
3.2.3.3、支架安裝應(yīng)位置正確、預(yù)埋牢固。支架加工嚴(yán)禁氧氣割焊,必須用切割機(jī)切割,打眼使用電鉆。支架突出部分角鋼立面需打角、打磨,光滑無(wú)毛刺,與管道接觸應(yīng)緊密。
3.2.3.4、管道水平安裝的支、吊架間距不應(yīng)大于下表的規(guī)定:
管道支吊架的最大間距
工程直徑(mm)15 20 25 32 40 50 70 80 100 125 150 200 250 300
支架的最大間距(m)保溫管 2 2.5 2.5 2.5 3 3 4 4 4.5 6 7 7 8 8.5不保溫管 2.5 3 3.5 4 3.5 5 6 6 6.5 7 8 9.5 11 1
23.2.3.5給水立管距墻的距離:DN∠30mm、管道外皮距墻20~35mm;32≤DN≤50mm、管道外皮距墻30~50mm;75≤DN≤100mm、管道外皮距墻50mm。
3.2.3.6給水干管應(yīng)有3‰的坡度坡向泄水方向。
3.2.4管道試壓:給水管道做好單項(xiàng)水壓試驗(yàn)。管道系統(tǒng)安裝完后進(jìn)行綜合水壓試驗(yàn)。水壓試驗(yàn)時(shí)放凈空氣,充滿(mǎn)水后進(jìn)行加壓,生活給水系統(tǒng)加壓至0.9MPa時(shí)停止加壓,進(jìn)行檢查,如各接口和閥門(mén)均無(wú)滲漏,持續(xù)10min,觀(guān)察其壓力下降不大于0.02MPa,然后降至0.6Mpa 應(yīng)不滲
不漏。
3.2.5管道沖洗:管道在試壓完成后即可做沖洗和消毒,沖洗應(yīng)用自來(lái)水連續(xù)進(jìn)行,應(yīng)保證有充足的流量。管道沖洗和消毒后流出的水質(zhì)應(yīng)清亮無(wú)雜質(zhì),且符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。
4、質(zhì)量要求
4.1主控項(xiàng)目:
4.1.1焊縫要求:達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50236—98<<現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備工業(yè)管道焊接工程施工驗(yàn)收規(guī)范>>
4.1.2焊材要求:所有焊接材料必須有出廠(chǎng)合格證,嚴(yán)禁使用不合格品。
4.1.3表面凹陷不得大于0.1=δ
4.1.4咬邊應(yīng)≤0.05δ且≤0.05mm,咬邊總長(zhǎng)不超過(guò)10%的焊縫周長(zhǎng)。余高≤1+0.10b,且最大為3mm。
4.1.5為確保收弧處的焊接質(zhì)量,在熄弧后仍必需進(jìn)行持續(xù)送氣保護(hù),送氣時(shí)間為5~7秒。
4.2一般項(xiàng)目:
4.2.1、不銹鋼管的螺紋加工精度應(yīng)符合國(guó)際《管螺紋》規(guī)定,螺紋清潔規(guī)整,無(wú)斷絲或缺絲,連接牢固,管螺紋根部有外露螺紋2-3扣。
4.2.2、不銹鋼管,焊接鋼管的法蘭連接應(yīng)對(duì)接平行、緊密,與管子中心線(xiàn)垂直。螺桿露出螺母長(zhǎng)度一致,且不大于螺桿直徑的二分之一,螺母在同側(cè),襯墊材質(zhì)符合設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范規(guī)定。
4.2.3給水管道安裝的允許偏差見(jiàn)下表:
給水管道安裝的允許偏差
每米
水平管道縱橫方向彎曲 焊管、不銹鋼管 1mm
全長(zhǎng)25m以上 ≯25mm
每米
立管垂直度 焊管、不銹鋼管
5米以上 3mm ≯8mm
成排管段和成排閥門(mén) 焊管、不銹鋼管 在同一平面上間距 3mm
5.成品保護(hù)
給水分項(xiàng)工程施工完畢后,應(yīng)通知后續(xù)工種施工人員避免在施工過(guò)程中撞擊給水管道,以免管道破損或傾斜。
6.應(yīng)注意的質(zhì)量問(wèn)題
6.1 嚴(yán)格控制給水立管的垂直度。
6.2 嚴(yán)格控制支管的坡度,禁止出現(xiàn)倒坡現(xiàn)象。
6.3 不銹鋼管道的焊接質(zhì)量必須符合施工現(xiàn)場(chǎng)規(guī)范的規(guī)定。
6.4 管道焊接或絲接時(shí)應(yīng)清理關(guān)口的毛刺以防堵塞管道。質(zhì)量記錄
7.1 管道安裝焊口檢查記錄
7.2 管道安裝質(zhì)量檢驗(yàn)批記錄
7.3 管道水壓試驗(yàn)記錄
7.4 管道沖洗、消毒試驗(yàn)記錄安全措施
8.1安全措施
8.1.1 建設(shè)安全保證體系,明確安全員的職、責(zé)、權(quán)。
8.1.2 搭設(shè)安全可靠的腳手架。
8.1.3 吊管時(shí)必須注意,以免碰傷管材或傷及他人。
8.1.4 作業(yè)人員必須戴好安全帽。
8.1.5 管道焊接是防止火災(zāi)發(fā)生,應(yīng)在焊接現(xiàn)場(chǎng)放置手提式滅火器。
8.1.6使用砂輪切割機(jī)時(shí)就注意安全,防止人身傷害。
8.2環(huán)保措施
8.2.1 對(duì)于需要裁割的管子應(yīng)有封閉措施,要做好防塵、放火措施。
不銹鋼管道氬弧焊縫試壓使用后產(chǎn)生裂紋原因??
字體: 小 中 大 | 打印 發(fā)表于: 2010-1-13 12:39作者: 旅行者來(lái)源: 中國(guó)焊接之家社區(qū)
SUS304不銹鋼管道氬弧焊(未充氬保護(hù)),壁厚3--4mm,焊接完成后水壓試驗(yàn)0.6MPa合格無(wú)降壓無(wú)滲漏,臨時(shí)水使用約兩個(gè)月時(shí)間(壓力約0.3MPa),現(xiàn)在系統(tǒng)調(diào)試工作壓力為0.4MPa,大量焊縫產(chǎn)生滲漏,經(jīng)化學(xué)成分分析,母材化學(xué)成分合格,由于原使用的焊絲現(xiàn)在沒(méi)有了,對(duì)焊縫取樣進(jìn)行化學(xué)成分分析結(jié)果為---C=0.07,Si=0.38,Mn=11.74,P=0.03,S=0.001,Cr=13.05,Ni=2.64。請(qǐng)問(wèn)此化驗(yàn)結(jié)果可以說(shuō)明焊絲材質(zhì)有問(wèn)題嗎?并請(qǐng)高手分析焊縫滲漏原因?謝謝!
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? 龍xchl(2010-1-18 23:00:21)
這事焊后延遲裂紋。焊接時(shí)不通氬氣保護(hù)且坡口清理不干凈就容易造成氫的聚集,時(shí)間長(zhǎng)了就容易形成延遲裂紋。另外,焊縫中的Mn含量太高,Mn含量太高容易造成焊縫組織韌性下降,脆。綜合這些原因就造成了你的裂紋。? 龍xchl(2010-1-18 23:08:41)
你這是明顯的延遲裂紋。首先,你焊接時(shí)沒(méi)通氬氣保護(hù)。這樣很容易造成焊縫中氫的大量聚集,當(dāng)焊前坡口清理不干凈時(shí)更加加劇了這種情況,時(shí)間長(zhǎng)了就形成了延遲裂紋。還有,你焊縫中Mn的含量太高,含量太高容易過(guò)量強(qiáng)化,使焊縫韌性降低。綜合這兩點(diǎn)就造成了你的裂紋。
第四篇:焊接注意事項(xiàng)
一、焊接技術(shù)(30’)
1.注意事項(xiàng)
不要觸及烙鐵導(dǎo)熱部分,以免燙傷.不用時(shí)不要把烙鐵頭對(duì)著人或?qū)Ь€(xiàn)放,以免傷人或燒線(xiàn).2.新電烙鐵的最初使用
新的電烙鐵不能拿來(lái)就用,需要先在烙鐵頭鍍上一層焊錫,方法是:用銼刀把烙鐵頭銼干凈,按上電源,在溫度漸漸升高的時(shí)候,用松香涂在烙鐵頭上;待松香冒煙,烙鐵頭開(kāi)始能夠熔化焊錫的時(shí)候,把烙鐵頭放在有小量松香和焊錫的砂紙上研磨、各個(gè)面都要磨到,這樣就可使烙鐵頭鍍上一層焊錫 3.焊接方法
1)準(zhǔn)備施焊
準(zhǔn)備好焊錫絲和烙鐵。此時(shí)特別強(qiáng)調(diào)的施烙鐵頭部要保持干凈,即可以沾上焊錫(俗稱(chēng)吃錫)。
2)加熱焊件
將烙鐵接觸焊接點(diǎn),注意首先要保持烙鐵加熱焊件各部分,例如印制板上引線(xiàn)和焊盤(pán)都使之受熱,其次要注意讓烙鐵頭的扁平部分(較大部分)接觸熱容量較大的焊件,烙鐵頭的側(cè)面或邊緣部分接觸熱容量較小的焊件,以保持焊件均勻受熱。
3)熔化焊料
當(dāng)焊件加熱到能熔化焊料的溫度后將焊絲置于焊點(diǎn),焊料開(kāi)始熔化并潤(rùn)濕焊點(diǎn)。4)移開(kāi)焊錫
當(dāng)熔化一定量的焊錫后將焊錫絲移開(kāi)。
5)移開(kāi)烙鐵
當(dāng)焊錫完全潤(rùn)濕焊點(diǎn)后移開(kāi)烙鐵,注意移開(kāi)烙鐵的方向應(yīng)該是大致45°的方向。6)上述過(guò)程,對(duì)一般焊點(diǎn)而言大約二,三秒鐘。對(duì)于熱容量較小的焊點(diǎn),例如印制電路
板上的小焊盤(pán),有時(shí)用三步法概括操作方法,即將上述步驟2,3合為一步,4,5合為一步。實(shí)際上細(xì)微區(qū)分還是五步,所以五步法有普遍性,是掌握手工烙鐵焊接的基本方法。特別是各步驟之間停留的時(shí)間,對(duì)保證焊接質(zhì)量至關(guān)重要,只有通過(guò)實(shí)踐才能逐步掌握。
第五篇:奧氏體不銹鋼的焊接 總結(jié)
一、γ-SS的焊接 接頭耐蝕性 1.晶間腐蝕
18-8鋼焊接接頭有三個(gè)部位能出現(xiàn)晶間腐蝕,如圖4-3所示。在同一個(gè)接頭并不能同時(shí)看到這三種晶間腐蝕的出現(xiàn),這取決于鋼和焊縫的成分。出現(xiàn)敏化區(qū)腐蝕就不會(huì)有熔合區(qū)腐蝕。焊縫區(qū)的腐蝕主要決定于焊接材料。正常情況下,現(xiàn)代技術(shù)水平可保證焊縫區(qū)不會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕。
⑴晶間腐蝕——接頭不同位置晶間腐蝕——“貧Cr”現(xiàn)象
焊縫區(qū): ?通過(guò)焊接材料,使焊縫金屬或者成為超低碳情況,或者含有足夠的穩(wěn)定化元素Nb(因Ti不易過(guò)渡到焊縫中而不采用Ti),一般希望wNb≥8wC或wNb≈1%。
?調(diào)整焊縫成分以獲得一定數(shù)量的鐵素體δ相。
HAZ敏化區(qū): HAZ敏化區(qū)晶間腐蝕是指焊接熱影響區(qū)中加熱峰值溫度處于敏化加熱區(qū)間的部位(故稱(chēng)敏化區(qū))所發(fā)生的晶間腐蝕。
只有18-8鋼才會(huì)有敏化區(qū)存在,含Ti或Nb的18-8Ti或18-8Nb,以及超低碳18-8鋼不易有敏化區(qū)出現(xiàn)。
對(duì)于wC=0.05%和0Cr18Ni9不銹鋼來(lái)說(shuō),Cr23C6的析出溫度為600~850℃,TiC的則高達(dá)1100℃,快冷可避免。
熔合區(qū)(刀狀): 在熔合區(qū)產(chǎn)生的晶間腐蝕,有如刀削切口形式,故稱(chēng)為“刀狀腐蝕”,簡(jiǎn)稱(chēng)刀蝕。腐蝕區(qū)寬度初期不超過(guò)3~5個(gè)晶粒,逐步擴(kuò)展到1.0~1.5mm。
只有含Nb或Ti的鋼的熔合區(qū)才會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕。
原因:“貧Cr”現(xiàn)象
2.應(yīng)力腐蝕SCC(1)腐蝕介質(zhì)的影響:
應(yīng)力腐蝕的最大特點(diǎn)之一是腐蝕介質(zhì)與材料組合上的選擇性,在此特定組合之外不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。如在Cl-的環(huán)境中,18-8不銹鋼的應(yīng)力腐蝕不僅與溶液中Cl-離子有關(guān),而且還與其溶液中氧含量有關(guān)。Cl-離子濃度很高、氧含量較少或Cl-離子濃度較低、氧含量較高時(shí),均不會(huì)引起應(yīng)力腐蝕。
(2)焊接應(yīng)力的作用:
應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的拉應(yīng)力,來(lái)源于焊接殘余應(yīng)力的超過(guò)30%。焊接拉應(yīng)力越大,越易發(fā)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。在含氯化物介質(zhì)中,引起奧氏體鋼SCC的臨界拉應(yīng)力σth≈σs。在高溫高壓水中,引起奧氏體鋼SCC的σth< < σs;而在H2SχO6介質(zhì)中,由于晶間腐蝕領(lǐng)先,應(yīng)力則起到了加速作用,此時(shí)可認(rèn)為σth≈0。(防SCC根本上是退火消應(yīng)力,T,t)
(3)合金元素的作用
應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂大多發(fā)生在合金中,在晶界上的合金元素偏析引起合金晶間開(kāi)裂是應(yīng)力腐蝕的主要因素之一。對(duì)于焊縫金屬,選擇焊接材料具有重要意義。
綜上所述,引起應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂須具備三個(gè)條件:首先是金屬在該環(huán)境中具有應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的傾向;其次是由這種材質(zhì)組成的結(jié)構(gòu)接觸或處于選擇性的腐蝕介質(zhì)中;最后是有高于一定水平的拉應(yīng)力。
3.點(diǎn)蝕
奧氏體鋼焊接接頭有點(diǎn)蝕傾向,其實(shí)即使耐點(diǎn)蝕性?xún)?yōu)異的雙相鋼有時(shí)也會(huì)有點(diǎn)蝕產(chǎn)生。點(diǎn)蝕指數(shù)PI(PI=WCr+3.3WMo+(13~16)WN)越小,點(diǎn)蝕傾向越大。
最容易產(chǎn)生點(diǎn)蝕的部位是焊縫中的不完全混合區(qū),其化學(xué)成分與母材相同,但卻經(jīng)歷了熔化與凝固過(guò)程,應(yīng)屬焊縫的一部分。焊接材料選擇不當(dāng)時(shí),焊縫中心部位也會(huì)有點(diǎn)蝕產(chǎn)生,其主要原因應(yīng)歸結(jié)為耐點(diǎn)蝕成分Cr與Mo的偏析。
例如,奧氏體鋼Cr22Ni25Mo中Mo的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%~12%,在鎢極氬弧焊(TIG)時(shí),枝晶晶界Mo量與其晶軸Mo量之比(即偏析度)達(dá)1.6,Cr偏析度達(dá)1.25。因而晶軸負(fù)偏析部位易于產(chǎn)生點(diǎn)蝕??傊琓IG自熔焊接所形成的焊縫均易形成點(diǎn)蝕,甚至填送同質(zhì)焊絲時(shí)也是如此,仍不如母材。為提高耐點(diǎn)蝕性能,一方面須減少Cr、Mo的偏析;一方面采用較母材更高Cr、Mo含量的所謂“超合金化”焊接材料。提高Ni含量,晶軸中Cr、Mo的負(fù)偏析顯著減少,因此采用高Ni焊絲應(yīng)該有利。
由此可以得出結(jié)論:
1.為提高耐點(diǎn)蝕性能而不能進(jìn)行自熔焊接; 2.焊接材料與母材必須“超合金化”匹配;
3.必須考慮母材的稀釋作用,以保證足夠的合金含量;
4.提高Ni量有利于減少微觀(guān)偏析,必要時(shí)可考慮采用Ni基合金焊絲
二. 熱裂
1.奧氏體鋼焊接時(shí),在焊縫及近縫區(qū)都有產(chǎn)生裂紋的可能性,主要是熱裂紋。最常見(jiàn)的是焊縫結(jié)晶裂紋。HAZ近縫區(qū)的熱裂紋大多是所謂液化裂紋。在大厚度焊件中也有時(shí)見(jiàn)到焊道下裂紋
奧氏體鋼焊接熱裂紋的原因:
(1)奧氏體鋼的熱導(dǎo)率小和線(xiàn)膨脹系數(shù)大,在焊接局部加熱和冷卻條件下,接頭在冷卻過(guò)程中可形成較大的拉應(yīng)力。焊縫金屬凝固期間存在較大拉應(yīng)力是產(chǎn)生熱裂紋的必要條件。(2)奧氏體鋼易于聯(lián)生結(jié)晶形成方向性強(qiáng)的柱狀晶的焊縫組織,有利于有害雜質(zhì)偏析,而促使形成晶間液膜,顯然易于促使產(chǎn)生凝固裂紋。
(3)奧氏體鋼及焊縫的合金組成較復(fù)雜,不僅S、P、Sn、Sb之類(lèi)雜質(zhì)可形成易溶液膜,一些合金元素因溶解度有限(如Si、Nb),也能形成易溶共晶,如硅化物共晶、鈮化物共晶。這樣,焊縫及近縫區(qū)都可能產(chǎn)生熱裂紋。
2.凝固模式對(duì)熱裂紋的影響
凝固裂紋最易產(chǎn)生于單相奧氏體(γ)組織的焊縫中,如果為γ+δ雙相組織,則不易于產(chǎn)生凝固裂紋。通常用室溫下焊縫中δ相數(shù)量來(lái)判斷熱裂傾向。如圖4-13所示,室溫δ鐵素體數(shù)量由0%增至100%,熱裂傾向與脆性溫度區(qū)間(BTR)大小完全對(duì)應(yīng)。這說(shuō)明用室溫δ相數(shù)量做判據(jù)是可以說(shuō)明問(wèn)題的。
凝固裂紋產(chǎn)生于真實(shí)固相線(xiàn)之上的凝固過(guò)程后期,必須聯(lián)系凝固模式來(lái)進(jìn)行考慮。圖4-14為Fe-Cr-Ni三元合金一個(gè)70%Fe的偽二元相圖。圖中標(biāo)出的虛線(xiàn)①合金,其室溫平衡組織為單相γ,實(shí)際冷卻得到的室溫組織可能含5%~10%δ相。但凝固開(kāi)始到結(jié)束都是單相δ相組織,只是在繼續(xù)冷卻時(shí),由于發(fā)生δ→γ相變,δ數(shù)量越來(lái)越少,在平衡條件下直至為零。
晶粒潤(rùn)濕理論指出,偏析液膜能夠潤(rùn)濕γ-γ、δ-δ界面,不能潤(rùn)濕γ-δ異相界面。以FA模式形成的δ鐵素體呈蠕蟲(chóng)狀,防礙γ枝晶支脈發(fā)展,構(gòu)成理想的γ-δ界面,因而不會(huì)有熱裂傾向。凝固裂紋與凝固模式有直接關(guān)系。單純F或A模式凝固時(shí),只有γ-γ或δ-δ界面,所以會(huì)有熱裂傾向。以AF模式凝固時(shí),由于是通過(guò)包晶/共晶反應(yīng)面形成γ+δ,這種共晶δ不足以構(gòu)成理想的γ-δ界面,所以仍然可以呈現(xiàn)液膜潤(rùn)濕現(xiàn)象,以至還會(huì)有一定的熱裂傾向。
3.化學(xué)成分對(duì)熱裂紋的影響
任何鋼種都是一個(gè)復(fù)雜的合金系統(tǒng),某一元素單獨(dú)作用和其他元素共存時(shí)發(fā)生的作用,往往不盡相同,甚至可能相反。
1)Mn:
在單相奧氏體鋼中Mn的作用有利,但若同時(shí)存在Cu時(shí),Mn與Cu可以相互促進(jìn)偏析,晶界易于出現(xiàn)偏析液膜而增大熱裂傾向。
2)S、P: S、P在焊接奧氏體鋼時(shí)極易形成低熔點(diǎn)化合物,增加焊接接頭的熱裂傾向。在焊縫中,硫?qū)崃训拿舾行员攘兹酰@是因?yàn)樵诤缚p中硫形成MnS,熔點(diǎn)比Ni3P2高,且離散地分布在焊縫中。在HAZ中,硫比磷對(duì)裂紋敏感性更強(qiáng),這是因?yàn)榱虮攘椎臄U(kuò)散速度快,更容易在晶界偏析。焊縫中硫、磷的最高質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)限制在0.015%以?xún)?nèi)。
3)Si:Si是鐵素體形成元素,焊縫中wSi>4%之后,碳的活動(dòng)能力增加,形成碳化物或碳氮化合物,為防晶間腐蝕,應(yīng)使焊縫中C%≤0.02%。
Si在18-8鋼中有利于促使產(chǎn)生δ相,可提高抗裂性,可不必過(guò)分限制;但在25-20鋼中,Si的偏析強(qiáng)烈,易引起熱裂。
4)Nb:
鈮可與磷、鉻及錳一起形成低熔點(diǎn)磷化物,而與硅、鉻和錳則可形成低熔點(diǎn)硫化物-氧化物雜質(zhì)。鈮在晶粒邊界富集,可形成富鈮、鎳的低熔點(diǎn)相,其結(jié)晶溫度甚至低于1160℃。含鈮的低熔點(diǎn)相在鐵素體和奧氏體中的溶解度不同,從而對(duì)熱裂影響不同。
5)Ti
鈦也可以形成低熔點(diǎn)相,如在1340℃時(shí),焊縫中就可以形成鈦碳氮化物的低熔點(diǎn)相。含鈦低熔點(diǎn)相的形成對(duì)抗裂性的影響不如鈮的明顯,因?yàn)殁伵c氧有強(qiáng)的結(jié)和力,因此鈦通常不用于焊縫金屬的穩(wěn)定化,而是用于鋼的穩(wěn)定化。鈦主要是對(duì)母材及熱影響區(qū)的液化裂紋的形成有影響。
6)C
碳對(duì)于熱裂敏感性的影響僅在一次結(jié)晶為奧氏體的單相奧氏體化的焊縫金屬中,碳對(duì)熱裂敏感性的影響很復(fù)雜,還取決于合金成分。
7)B:
硼是對(duì)抗熱裂性影響最壞的元素。高溫時(shí)硼在在奧氏體中的溶解度非常低,只有0.005%,硼與鐵、鎳都能形成低熔點(diǎn)共晶。因此,要限制焊縫中的硼含量。
總之,凡是溶解度小而能偏析形成易熔共晶的成分,都可能引起熱裂紋的產(chǎn)生。凡可無(wú)限固溶的成分(如Cu在Ni中)或溶解度大的成分(如Mo、W、V),都不會(huì)引起熱裂。奧氏體鋼焊縫,提高Ni含量時(shí),熱裂傾向會(huì)增大;而提高Cr含量,對(duì)熱裂不發(fā)生明顯影響。在含Ni量低的奧氏體鋼加Cu時(shí),焊縫熱裂傾向也會(huì)增大。凡促使出現(xiàn)A或AF凝固模式的元素,該元素必會(huì)增大焊縫的熱裂傾向。
4.焊接工藝的影響
在合金成分一定的條件下,焊接工藝對(duì)是否會(huì)產(chǎn)生熱裂紋也有一定影響。
為避免焊縫枝晶粗大和過(guò)熱區(qū)晶粒粗化,以致增大偏析程度,應(yīng)盡量采用小焊接熱輸入快速焊工藝,而且不應(yīng)預(yù)熱,并降低層間溫度。不過(guò),為了減小焊接熱輸入,不應(yīng)過(guò)分增大焊接速度,而應(yīng)適當(dāng)降低焊接電流。增大焊接電流,焊接熱裂紋的產(chǎn)生傾向也隨之增大。過(guò)分提高焊接速度,焊接時(shí)反而更易產(chǎn)生熱裂紋。這是因?yàn)殡S著焊接速度增大,冷卻速度也要增大,于是增大了凝固過(guò)程的不平衡性,凝固模式將逐次變化為FA→AF→A,相當(dāng)于圖4-14 中A點(diǎn)向右移動(dòng),因此熱裂傾向增大。
三、析出現(xiàn)象
在SS中,σ相通常只有在鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于16%時(shí)才會(huì)析出,由于鉻有很高的擴(kuò)散性,σ相在鐵素體中的析出比奧氏體中的快。δ→σ的轉(zhuǎn)變速度與δ相的合金化程度有關(guān),而不單是δ相的數(shù)量。凡鐵素體化元素均加強(qiáng)δ→σ轉(zhuǎn)變,即被Cr、Mo等濃化了的δ相易于轉(zhuǎn)變析出σ相。
σ相是指一種脆硬而無(wú)磁性的金屬間化合物相,具有變成分和復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)。σ相的析出使材料的韌性降低,硬度增加。有時(shí)還增加了材料的腐蝕敏感性。σ相的產(chǎn)生,是δ→σ或是γ→σ。
四、低溫脆化
為了滿(mǎn)足低溫韌性要求,有時(shí)采用18-8鋼,焊縫組織希望是單一γ相,成為完全面心立方結(jié)構(gòu),盡量避免出現(xiàn)δ相。δ相的存在,總是惡化低溫韌性。雖然單相γ焊縫低溫韌性比較好,但仍不如固溶處理后的1Cr18Ni9Ti鋼母材,例如aku(-196℃)≈230J/cm2,aku(20℃)≈280 J/cm2。“鑄態(tài)”焊縫中的δ相因形貌不同,可以具有相異的韌性水平。
奧氏體不銹鋼的焊接工藝特點(diǎn)
焊接材料選擇
不銹鋼及耐熱鋼用焊接材料主要有:藥皮焊條、埋弧焊絲和焊劑、TIG和MIG實(shí)芯焊絲以及藥芯焊絲。焊接材料的選擇首先決定于具體焊接方法的選擇。在選擇具體焊接材料時(shí),至少應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題: 1)應(yīng)堅(jiān)持“適用性原則”。根據(jù)不銹鋼材質(zhì)、具體用途和使用條件(工作溫度、接觸介質(zhì)),以及對(duì)焊縫金屬的技術(shù)要求選用焊接材料,原則是使焊縫金屬的成分與母材相同或相近。
2)根據(jù)所選各焊接材料的具體成分來(lái)確定是否適用,并應(yīng)通過(guò)工藝評(píng)定試驗(yàn)加以驗(yàn)收,絕不能只根據(jù)商品牌號(hào)或標(biāo)準(zhǔn)的名義成分就決定取舍。
3)考慮具體應(yīng)用的焊接方法和工藝參數(shù)可能造成的熔合比大小,即應(yīng)考慮母材的稀釋作用,否則將難以保證焊縫金屬的合金化程度。
4)根據(jù)技術(shù)條件規(guī)定的全面焊接性要求來(lái)確定合金化程度,即是采用同質(zhì)焊接材料,還是超合金化焊接材料。
5)不僅要重視焊縫金屬合金系統(tǒng),而且要注意具體合金成分在該合金系統(tǒng)中的作用;綜合考慮使用性能和工藝焊接性要求。
焊接工藝要點(diǎn)
(1)合理選擇焊接方法 : 不銹鋼多采用藥芯焊絲電弧焊:效率高,成分可調(diào),熱輸入小。
(2)控制焊接參數(shù):避免接頭產(chǎn)生過(guò)熱現(xiàn)象,奧氏鋼熱導(dǎo)率小,熱量不易散失,一般焊接所需的熱輸入比碳鋼低20%~30%。
(3)接頭設(shè)計(jì)的合理性:僅以坡口角度為例,采用奧氏體鋼同質(zhì)焊接材料時(shí),坡口角度取60°是可行的;但如采用Ni基合金作為焊接材料,由于熔融金屬流動(dòng)更為粘滯,坡口角度取60°很容易發(fā)生熔合不良現(xiàn)象。Ni基合金的坡口角度一般均要增大到80°左右。(4)控制焊接工藝穩(wěn)定:保證焊縫金屬成分穩(wěn)定,必須保證熔合比穩(wěn)定。(5)控制焊縫成形: 表面成形是否光整,是否有易產(chǎn)生應(yīng)力集中。
(6)防止焊件工作表面的污染 : 奧氏體不銹鋼焊縫受到污染,其耐蝕性會(huì)變差。焊前除油去污,潔凈干燥。