不銹鋼法蘭的牌號非常多。按合金成分可分為鉻系不銹鋼和鉻鎳不銹鋼。按不銹鋼的金屬組織可分為奧氏型、鐵素體型、馬氏體型等。而在施工中最常用的是奧氏體型,如:0Crl9Ni9、1Crl8Ni9Ti等。奧氏體型不銹鋼法蘭的焊接性比較好,相對比較容易焊接,焊接接頭即使在焊態也具有較高的韌性。但與普通碳素鋼相比,其導熱率約為碳鋼的1/3,膨脹系數卻比碳鋼大1.5倍。由于奧氏體不銹鋼具有較低的導熱率和較高的膨脹系數,這樣在焊接過程中會產生較大的變形和應變。所以焊接質量主要取決于焊接工藝是否與母材相適應。為此在確定焊接工藝時,必須從以下方面進行考慮。
焊接方法的選擇不銹鋼法蘭常用的焊接方法有手工電弧焊、氣體保護焊及自動埋弧焊。主要是根據設計的介質參數、施工條件和操作環境、以及施工成本等確定。在工藝管道施工中,因管徑大小不等,且管道上閥門、管件較多,使得焊口位置變化較復雜。所以一般均采用手工電弧焊。對于輸送易燃、易爆或介質有一定潔凈度要求的管道,通常采用氬弧焊打底。手工電弧焊蓋面的方式焊接,以提高焊縫的內在質量。焊接材料的選擇不銹鋼焊條分為鉻不銹鋼焊條(牌號為“G”字頭)和鉻鎳不銹鋼焊條(牌號為“A”字頭)。鉻不銹鋼焊條主要用于馬氏體型不銹鋼焊接。焊條的選擇主要從母材的化學成分、管道介質溫度和壓力、焊機電流(交流或直流)、焊接方法以及焊接時的環境溫度等多方面考慮。一般來說,通過選擇確認,會有多個牌號的焊條能夠滿足焊接要求。這時可根據焊條的性價比擇優選用。
焊縫坡口形式的選擇設計單位通常根據焊縫的受力情況。在施工圖中注明坡口形式采用相應的規范或標準。而常用的規范或標準中沒有根據母材和焊材的不同對坡口尺寸進行細分。只是依據母材厚度和焊接方法來確定的。但實際上不同的母材和焊材在焊接時對坡口尺寸的要求是不同的。這是因為,材質的化學成分和物理特性不同,其施焊時的穿透力(熔深)也不盡相同。所以在施工時一定要根據具體的材質,調整坡口的對口間隙、鈍邊、坡口角度。如果坡口尺寸過大,不僅會提高施工成本,還會使焊縫應力過大,易變形和產生裂紋;而坡口尺寸過小,則容易出現未焊透、夾渣等質量缺陷。在采用手工電弧焊進行作業時,因不銹鋼法蘭比碳鋼法蘭焊條的穿透力小。所以坡口角度及對口間隙應適當增大??砂匆幏督o定的正偏差值進行控制,或通過試焊來確定。
焊接電流的選擇奧氏體不銹鋼法蘭的比電阻比碳鋼的大了近5倍。因此焊條在施焊時很容易過熱、燒紅。而使用大電流將引起焊條過熱和藥皮中有效成分的燒損,使焊縫保護不良容易引發缺陷,同時也得不到預期的焊縫金屬成分,所以焊接電流不宜過大。一般選用較小的焊接電流為宜。