(3)焊接材料的選擇。當選用與母材成分相近的焊絲時,焊後需進行回火處理;當選用奧氏體不鏽鋼焊絲時,焊後可不進行熱處理。
(4)焊前預熱。預熱溫度首先要考慮鋼中的含碳量,其次根據焊件厚度和剛性大小、焊接材料成分和焊接方法等來決定。為防止脆化,一般預熱溫度不宜超過400℃。
(5)焊接參數應選用大電流,以減緩冷卻速度。
(6)焊後緩冷。一般應緩冷到150~200℃。
3.鐵素體不鏽鋼
(1)盡量采用小的熱輸入、窄焊道等焊接技術。
(2)焊接時將焊件預熱100~150℃,含鉻量越高,預熱溫度越高。
(3)采用鉻鎳奧氏體不鏽鋼焊絲時,不用進行焊前預熱和焊後熱處理。
(4)避免連續施焊。多層焊時應控製層間溫度高於150℃,采用小的焊接線能量。
(5)焊後進行回火處理,回火溫度750℃~800℃,改善焊件的塑性,提高耐蝕性。
三、操作實例
1.不鏽鋼波紋管手工鎢極氬弧焊
波紋管和法蘭材料為1i9Ti,管壁厚度0.5mm。接頭形式分波紋管對接和法蘭與波紋管對接兩種。焊接工藝要點如下。
(1)為控製焊接變形,采用波紋管焊接專用夾具。先進行波紋管對接,然後再進行法蘭與波紋管的對接,並采用小型焊接變位機帶動波紋管旋轉。
(2)0.5mm薄壁管對接的焊接電流為20A左右,故應采用NSA5-25小型鎢極脈衝氬弧焊機。若使用功率較大的手工氬弧焊機,則起弧衝擊電流過大,電弧不穩,很難在20A左右進行正常操作。
(3)保護氣為氬(94%~99%)和氫(1%~6%)的混合氣體。加氫的作用是改善電弧特性,淨化熔池和有利焊縫成形。
(4)焊前須用丙酮仔細清洗工作,焊時不加填充焊絲。
(5)焊接位置為平焊。引弧後待工件開始熔化形成熔池即啟動焊接變位機,使工件轉動。焊接過程中要正確控製弧長,並注意鎢極與接縫對中。焊後著色檢驗。
2.不鏽鋼高壓容器的焊接
高壓容器的結構由固溶狀態供貨的板材經壓延成形為兩個半球殼體後焊接而成。材質為0i7MoAl半奧氏體沉澱硬化不鏽鋼。球殼體壁厚3.5mm,每一半球殼體都有一段68.5mm寬的直邊,壁厚7mm。需要焊接的部位有法蘭與半球殼體的焊接和兩半球殼體對接焊兩部分。
(1)半球的對接焊。
①兩半球對接環縫的坡口處理。
②焊件焊前進行噴砂處理。
③組對間距為50mm,對接處的間隙不大於0.5mm。
④用手工鎢極氬弧焊進行定位焊,不填焊絲,
⑤然後將定位焊後的球形容器置於專用的焊接轉胎上采用自動鎢極氬弧焊打底,采用埋弧焊填充和蓋麵,焊絲成分均與母材相同,直徑均為2mm。
(2)法蘭的焊接。
①采用手工鎢極氬弧焊焊接。
②焊絲成分與母材相同。
③為防止焊接變形,裏側采用純銅製成的成形墊板。它起支撐作用,並能通氬氣對焊縫背麵進行保護。外側采用壓板固定。
④施焊時,第一層采用不填絲的打底焊,第二層采用填絲的蓋麵焊。
3.不鏽鋼儲罐的MAG焊
某化工機械公司焊接多台直徑磁通量2800mm,長度12000mm,板厚12~14mm的臥式儲罐。縱縫及環縫采用熔化極氣體保護全自動焊工藝,人孔、接管、支座加強板采用熔化極氣體保護半自動焊工藝。
焊接工藝如下。
(1)焊機選用微電腦控的逆變脈衝MIGbrMAG焊機。脈衝電流、基值電流、脈衝升時間、下降時間及脈衝頻率等焊接參數由微電腦自行設定。該焊機采用磁通量1.2mm焊絲時,脈衝電流300~500A,一個脈衝過渡一個熔滴,其熔滴過渡電流超過臨界電流值,始終處於射流狀態,能夠滿足2~50mm不同板厚的平焊、立焊(立向下焊)、角焊等工藝規範要求。
(2)采用40度~45度小截麵坡口角度,焊縫截麵積減小30%~38%,節省1br3的填充金屬量。
(3)采用實芯不鏽鋼焊絲,其化學成分與母材的化學成分相同或相似。
(4)用純氬氣保護時熔池表麵張力較大,焊縫成形較差,餘高稍高。加入2%氧氣後增加了熔池的潤濕性,焊縫成形平整美觀。
(5)在上述氣體保護下,磁通量1.2mm實芯不鏽鋼焊絲,利用脈衝MIG焊,焊接電流大於80A,即可形成射流過渡實現無飛濺焊接。
(6)筒體及封頭焊前機械加工坡口,切削單邊坡口20度~22度,鈍邊1~2mm,組對間隙2~2.5mm,對接頭打底焊道基本達到單麵焊雙麵成形。焊搶及送絲機固定在行走小車上焊接縱焊縫;筒體在滾輪架上均勻轉動,焊槍固定在平台托架上焊接環焊縫,最後一條環縫背麵封底焊采用焊條電弧焊。
(7)小車行走時(縱縫焊接)或筒體滾動時(環縫焊接)在焊槍後麵設置冷卻裝置(吸水海綿),隨焊隨冷,快速冷卻焊縫及熱影響區,以減少450~850℃敏化溫度區內停留時間,提高焊縫的耐蝕性能。
(8)焊接工藝規範參數:V型坡口對焊接縫,正麵多層多道焊,背麵封底焊。焊接電流180~220A,電弧電壓19~22V,焊接速度60~90cmbrmin,焊絲伸出長度10~15mm,左向焊法(即前進法,由右向左焊),焊槍行走角度80度~85度,工作角90度。