不銹鋼法蘭焊接工藝要點:
(1)焊前準備
A、下料方法的選擇: 機械切割、等離子弧切割及碳弧氣刨等,最好等離子弧切割。
B、坡口的制備 適當減小V形坡口角度。當板厚大于10mm時,應盡量選用焊縫截面較小的U形坡口。
C、焊前清理 將坡口兩側20mm~30mm范圍內的不銹鋼法蘭表面清理干凈,如有油污,可用丙酮或酒精等有機溶劑擦拭。對表面質量要求特別高的不銹鋼法蘭,應在適當范圍內涂上用白堊調制的糊漿,以防飛濺金屬損傷表面。
D、表面防護 避免損傷鋼材表面,不允許用利器劃傷鋼板表面,不允許隨意到處引弧等。
(2)焊接方法
焊接奧氏體不銹鋼法蘭時,應控制焊接熱輸入和層間溫度,以防止熱影響區晶粒長大及碳化物析出,應根據具體焊接性和使用要求選擇。
焊條電弧焊:同樣直徑的焊條,焊接電流值應比低碳鋼焊條降低20%左右;焊條長度應比碳素鋼焊條短;采用直流反接施焊;多層焊時,待上一層焊道冷到60℃以下再焊下一層焊道,以防晶間腐蝕 ;在焊接過程中,應注意提高焊接速度,同時焊條不作橫向擺動。
熔化極惰性氣體保護焊:一般采用直流反接法 ,焊接電流為相同直徑的碳鋼焊絲的80% ;保護氣體可用純Ar,Ar+O2(CO2)或Ar十He十CO2混合氣。
不銹鋼法蘭采用熔化極氬弧焊時,若使用純氬氣作為保護氣體,有以下問題:
(1)液體金屬黏度及表面張力較大,易產生氣孔,焊縫金屬的潤濕性差,焊縫兩側易產生咬邊;
(2)電弧陰極斑點不穩定,易產生陰極漂移現象,焊縫的成形很差。(如3mm厚的不銹鋼法蘭,焊后焊縫寬約4mm,余高超過3mm)
解決措施:采用氧化性混合氣體作為保護氣體,即在純氬氣中加入少量的O2或CO2 。
焊接厚板時推薦以射流過渡焊接,保護性氣體成分為:98%Ar+2%O2(由于射流過渡需采用較高的電壓、電流,熔池流動性好,故只適用于平焊和橫焊);
焊接薄板時推薦以短路過渡焊接,保護性氣體成分為:97.5%Ar+2.5%O2(短路過渡的電壓、電流較低,熔滴短路時會熄弧,熔池溫度較低,易控制成形,適用于任何位置焊接)。
鎢極氬弧焊:焊縫成形好,線能量很低,特別適合焊接對過熱敏感的各種奧氏體鋼;一般采用直流正接,以防止因電極過熱而造成焊縫中滲鎢的現象 ;但因生產效率較低、成本高,一船只用于焊接6mm以下的薄板 。
埋弧焊:埋弧焊具有熱輸入量高、熔池尺寸大、冷卻和凝固速度較低等特點,加劇了合金元素的偏析,使熱裂紋傾向加大;同時,在冷卻過程中還可能因在敏化溫度區間停留時間較長,導致耐晶間腐蝕能力下降。應用不如在低合金鋼焊接中那樣普遍。 埋弧焊時,焊劑應具有較低的氧化性(目前主要用HJ260),用直流反接,抗氣孔能力強、成形好。但由于SiO2含量多,氧化性較強,對合金元素有燒損,在焊縫表面容易引起粘渣。
直流電弧焊或電弧切割時,電源輸出端有固定的正極和負極。不銹鋼法蘭接電源正極、電極接電源負極的接線法,叫正接;不銹鋼法蘭接電源負極、電極接電源正極的接線法,稱為反接。正接和反接時,焊接電弧的形狀不一樣。
不銹鋼法蘭極性的選擇原則:
1、焊條電弧焊使用堿性低氫焊條時,一律采用反接。若采用正接,則電弧燃燒不穩定電弧聲音很暴燥,發出強烈的嘶嘶聲飛濺很大,并且極容易產生氣孔。使用酸性焊條時,極性對電弧的穩定燃燒影響不大。 酸性焊條焊接厚鋼板可采用正接極,焊接薄鋼板則采用反接極。 同樣道理,埋弧焊若使用直流電源施焊時,一般也采用反接。
2、鎢極氬弧焊焊接鋼、黃銅時,一律采用正接。因為陰極的發熱量遠小于陽極,所以用直流正接電源時,鎢極接負極,發熱量小,不易過熱,鎢極壽命長,同樣直徑的鎢極可以采用較大的焊接電流。同時正接時,不銹鋼法蘭為陽極發熱量大,因此熔深大,生產率高。