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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(dāng),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(yīng)力作用下沿晶界斷裂,強(qiáng)度幾乎完全喪失,是奧氏體不銹鋼危險(xiǎn)的一種破壞形式。
常見(jiàn)型號(hào)及用途
E4303:是常用的碳鋼焊條之一,藥皮類(lèi)型為鈦鈣型,交直流兩用,適用于焊接較薄的低碳鋼構(gòu)件以及強(qiáng)度要求不高的碳鋼結(jié)構(gòu),如一般的建筑結(jié)構(gòu)、管道安裝等。
E5015:屬于低氫鈉型藥皮焊條,采用直流反接。其焊縫金屬具有較高的強(qiáng)度和抗裂性能,常用于焊接中碳鋼和強(qiáng)度級(jí)別較高的低碳鋼構(gòu)件,如壓力容器、橋梁等對(duì)焊接質(zhì)量要求較高的結(jié)構(gòu)。
E5016:低氫鉀型藥皮焊條,交直流兩用。它在焊接工藝性能上比 E5015 更具優(yōu)勢(shì),適用于焊接各種碳鋼結(jié)構(gòu),特別是在一些對(duì)焊接效率和操作便利性有要求的場(chǎng)合,如野外施工等。
影響碳鋼焊條焊接質(zhì)量的因素有很多,主要包括焊條因素、焊接工藝因素、焊件因素和焊接環(huán)境因素等方面,以下是具體介紹:
焊條因素
化學(xué)成分:焊條的化學(xué)成分直接影響焊縫金屬的性能。例如,碳含量過(guò)高會(huì)增加焊縫的硬度和強(qiáng)度,但同時(shí)也會(huì)降低其韌性和抗裂性;錳含量有助于提高焊縫的強(qiáng)度和韌性,還能起到脫氧脫硫的作用;硅也是一種脫氧劑,適量的硅能增加焊縫的強(qiáng)度,但過(guò)量會(huì)導(dǎo)致焊縫變脆。
藥皮質(zhì)量:藥皮的作用是保護(hù)焊縫金屬、穩(wěn)定電弧和向焊縫中過(guò)渡合金元素等。藥皮成分不均勻、厚度不一致或受潮等都會(huì)影響焊接質(zhì)量。例如,藥皮受潮會(huì)使焊縫中產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷;藥皮中合金元素含量不足,會(huì)導(dǎo)致焊縫金屬的力學(xué)性能不達(dá)標(biāo)。
焊條直徑:焊條直徑的選擇應(yīng)根據(jù)焊件的厚度、焊接位置和焊接電流等因素來(lái)確定。直徑過(guò)大,在焊接薄板或小電流焊接時(shí),不易操作,且可能導(dǎo)致焊縫根部未焊透;直徑過(guò)小,焊接厚板時(shí)則需要多層多道焊接,效率低,且焊縫的力學(xué)性能可能受影響。
注意事項(xiàng)
焊條保存:焊條應(yīng)存放在干燥、通風(fēng)良好的倉(cāng)庫(kù)內(nèi),避免受潮。倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的溫度應(yīng)保持在 5℃ - 40℃,相對(duì)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(dāng)環(huán)境溫度低于 0℃時(shí),應(yīng)采取預(yù)熱措施,如對(duì)焊件進(jìn)行預(yù)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(yīng)采取相應(yīng)的防護(hù)措施,如設(shè)置防風(fēng)棚、烘干焊件等。
與母材匹配:根據(jù)碳鋼母材的強(qiáng)度等級(jí)和化學(xué)成分,選擇合適型號(hào)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(hù):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(yīng)佩戴好防護(hù)面罩、手套等個(gè)人防護(hù)用品,防止弧光灼傷眼睛和皮膚,同時(shí)要保持焊接現(xiàn)場(chǎng)通風(fēng)良好,減少煙塵和有害氣體對(duì)人體的危害。
焊后處理
緩冷焊件:焊后可采取適當(dāng)?shù)木徖浯胧?,如用石棉布覆蓋焊縫,避免焊件急劇冷卻,使焊接應(yīng)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(duì)于一些易產(chǎn)生延遲裂紋的鋼材或焊接結(jié)構(gòu),焊后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行后熱。后熱溫度一般為 200 - 350℃,保溫時(shí)間根據(jù)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(yīng)力:對(duì)于重要的焊接結(jié)構(gòu),可采用熱處理等方法消除焊接殘余應(yīng)力。例如,對(duì)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(qū)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(yīng)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(duì)于沖擊韌性和抗裂性要求較高的重要結(jié)構(gòu)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(qiáng),焊縫金屬含氧量較多,同時(shí)使合金元素?zé)龘p較大。
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