奥氏体不锈钢的焊接小论文.doc

小议奥氏体不锈钢的焊接
随着人们生活水平的日益提高，对不锈钢的需求也越来越大，而不锈钢的焊接尤为重要，不锈钢按其金相组织可分为铁素体型不锈钢、马氏体型不锈钢、奥氏体型不锈钢、双相不锈钢和沉淀硬化不锈钢等。而其中以奥氏体型不锈钢应用最为广泛，以下就以奥氏体不锈钢焊接过程中最易出现的问题和一些注意事项做简单的讨论。
一、焊接工艺
1 焊接方法
采用手工钨极氩弧焊打底，焊条电弧焊填充和盖面。3层6道焊，板材为奥氏体不锈钢，规格为100×300mm,厚度为12mm。氩气纯度不低于99.95％，采用NSA-500-1型焊机，焊丝采用THT49-1,直径φ2.0mm，焊条采用E347—16(A132)，直径φ2.0mm。
2 焊前准备
（1）为了保证焊接质量，板材应开V型坡口，单边坡口30°左右，钝边为1.5mm，（如图一）焊前应将坡口及其两侧20—30mm范围中焊件表面清理干净，如有油污，可用丙酮或酒精有机溶剂擦拭

图一
（2）氩弧焊现场必须有可靠的防风措施，在条件允许的情况下可以在室内施焊。
二、组焊及其操作方法
1 试件组对
将试件组对间隙为1.5mm，但考虑实际收缩变形的因素，可将始焊端的间隙为1.5mm，终焊端的间隙为2.5mm，（如图二）并做3°左右的反变形。（如图三）

图二

图三
2 定位焊
在试件两端定位焊，定位焊的长度为10—15mm，定位焊的方法必须按焊接工艺要求所使用的焊丝和正式焊接所使用的焊丝相同，因该件要求单面焊双面成型，故定位焊必须焊透。定位焊不能太厚，以免焊接到与定位焊缝的接头处，根部融合不良而产生断头或未熔合，应将焊缝磨低些，以便焊接到此处时，使焊接接头过渡良好，保证焊透。定位焊是正式焊缝的一部分，不允许有缺陷，若发现定位焊有裂纹、未焊透、缩孔、气孔等缺陷时，应将该段焊缝打磨掉，重新焊接，不允许用重熔的方法修补，焊接过程中不能破坏坡口棱边。
3 打底焊 采用手工氩弧焊
主要焊接参数：焊丝直径φ2.0mm，焊接电流200—250A,直流电源，电极接正极，Ce—20钨极，喷嘴孔径12mm，气体流量6—10L/min，钨极伸出长度6—8mm，焊条直径φ2.0mm，电流70—90A.
(1)引弧
引弧前应提前5—10s送气，引弧方法有两种：高频振荡引弧和接触引弧，最好采用非接触引弧。采用非接触引弧时，应先将钨极端头与试件之间保持较短距离，然后接通引弧电路，在高频电流或高压脉冲电流的作用下引燃电弧。这种方法可以减少钨极烧损和防止焊缝夹钨。在无引弧设备施焊时，需采用接触引弧法。即将钨极末端与试件直接短路，然后迅速抬起而引燃电弧。为了防止焊缝夹钨，可先在引弧板上引燃电弧，然后再将电弧移到焊缝起点处。采用何种引弧方法，视工厂的设备而定。
（2）焊接
焊接时，为了得到良好的气体保护效果，在不妨碍视线的情况下，应尽量采用短弧焊。要注意保持电弧一定高度和焊枪移动速度的均匀性，以确保焊缝的熔深、的均匀，防止产生气孔和夹杂等缺陷。填充焊丝在熔池前均匀地向熔池送入，切不可扰乱氩气气流。焊丝的端部应始终置于氩气保护区内，以免氧化。（如图四）

图四
（3）接头方式
若施焊过程中断，应先将接头处打磨成斜坡，重新引弧的位置，在斜坡后5—10mm，电弧移至斜坡时，稍加焊丝，使接头平整，待焊至斜坡头部出现熔孔后，即转入正常焊接。
（4）焊接要点
a引弧前5—10s送气，息弧后待焊缝冷却后停气；
b电弧的高度和焊枪移动速度的均匀性；
c焊丝在熔池前均匀地向熔池送入，切不可扰乱氩气气流，焊丝的端部应始终置于氩气保护区内，以免氧化；
d焊丝不能横向摆动；
e收弧时要逐步提高焊枪的移动速度。
（5）收弧
为了防止收弧处出现明显的下凹以及产生气孔与裂纹等缺陷，可以采用电流衰减方法或逐步提高焊枪的移动速度。息弧后，不要立即抬起焊枪，要是焊枪在焊缝上停留3—5s。待钨极和熔池冷却后，再抬起焊枪，停止供气。
4 填充层
填充焊采用手工电弧焊，E347—16(A132)，φ2.0mm。
清理打底层表面，控制层间温度，填充焊为两道，一般待打底层焊缝温度降至50°—60°左右后施焊，且不做横向摆动，填充层的每道焊缝都要降至这个温度再进行下一道焊缝的施焊。在施焊过程中可以采用加铜垫片或喷水冷却的方法强制焊缝冷却，在盖面层同样可以使用该方法。
5 盖面焊
盖面焊采用手工电弧焊，E347—16(A132)焊条，φ2.0mm。
清理填充层表面，同样控制层间温度，盖面焊为三道，不做横向摆动，待每道焊缝温度降至50°—60°方可进行下一道焊缝的施焊。
6 焊后清理
焊后对焊缝进行酸洗，直到呈白亮色后用清水冲净。在酸洗前必须进行表面清理及修补，包括修补表面损伤，彻底清除焊缝表面的残渣及焊缝附近表面飞溅物。酸洗以后交检测部门做力学性能检测。
三、质量分析
1 打底层
氩弧焊热输入量小，熔池小，试件的变形量小，焊接过程中金属烧损很小，由于热输入低，特别适宜对过热敏感的奥氏体焊接，焊透容易，氩气保护，熔滴熔池表面张力大，焊缝背面成型良好，金相组织晶粒细化
2 填充层 盖面层
手工电弧焊功率大，熔深大，单层单道熔敷金属量大，避免采用氩弧多层多道热输入大出现各种焊接缺陷的情况。
四、结论
氩弧焊在焊接过程中金属烧损很小，由于采用短弧快速焊，直线运条，减少收弧、起弧次数，避免重复加热，热输入低，特别适宜对过热敏感的奥氏体焊接，焊透容易，氩气保护，熔滴熔池表面张力大，焊缝背面成型良好，金相组织晶粒细化，也能满足力学性能的要求。

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