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316L不銹鋼帶廠家生產316L不銹鋼的焊接技術

時間: 2020-01-29 08:38:42    來源: 無錫婷婷四房综合激情五月金屬材料有限公司

316L不銹鋼帶廠家生產316L不銹鋼的焊接技術

不銹鋼是功能性材料,也是現代結構材料。以其高耐蝕性(氧化性酸、有機酸、氣蝕)、易成形性、高強度和易切削加工等性能而成為重要的鋼鐵材料。并被廣泛地應用于各工程領域尤其在諸如化工食品機械等行業。目前我國石油化工、能源行業所用的不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)大(da)多(duo)以鎳(nie)鉻合金。而含鉬(mu)型不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)種(zhong)316L

由于優異的耐(nai)腐蝕性(xing),成為其中應(ying)用較為廣泛(fan)的一類(lei)合金(jin)。研究(jiu)并(bing)制(zhi)定合理的316L 奧氏體不銹鋼(gang)的焊接工藝,對于指導生(sheng)產具有(you)重要(yao)意義。

1、奧氏體不銹鋼的(de)性能和焊(han)接(jie)性分析

316L 奧氏體不銹鋼(gang)的性能

316L 奧氏體不銹鋼熱導率低、線膨脹系數大,無磁性;抗拉強度≥550N/mm2,屈服(fu)強(qiang)度≥480N/mm2

焊接(jie)性分析

1、焊(han)接裂紋

(1) 316L 奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang)的導熱系數大約只有低(di)碳鋼(gang)的一(yi)半,而線(xian)膨脹系數卻大得多,所以焊后在(zai)接頭中會產生較大的焊接內應力。

(2) 316L 奧(ao)氏體不銹鋼的液、固相線的區間較(jiao)大,結晶(jing)(jing)時間較(jiao)長,且奧(ao)氏體結晶(jing)(jing)的枝(zhi)晶(jing)(jing)方向性(xing)強,所以雜質偏(pian)析現(xian)象比較(jiao)嚴重。

綜上所(suo)述,316L 奧氏(shi)體(ti)不銹鋼焊接(jie)時比(bi)較(jiao)容易(yi)產生焊接(jie)熱裂紋(wen),包括(kuo)焊縫的(de)縱向和橫向裂紋(wen)、火口裂紋(wen)、打底焊的(de)根部裂紋(wen)和多層焊的(de)層間(jian)裂紋(wen)等。

2、焊接接頭的晶(jing)間腐蝕

晶(jing)(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)發生于晶(jing)(jing)粒邊界(jie),所以叫晶(jing)(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。它是奧氏(shi)體(ti)金屬較(jiao)危險的(de)破壞形式之一(yi)。奧氏(shi)體(ti)不銹鋼晶(jing)(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)原因,目前大家(jia)公認的(de)是晶(jing)(jing)界(jie)區(qu)貧鉻(ge)(ge)的(de)理論。室溫條件下,碳在(zai)奧氏(shi)體(ti)中的(de)溶(rong)解度很小,約為0.02%~0.03%,當碳的(de)含(han)量超過這(zhe)個(ge)范(fan)圍時,碳就不斷的(de)向奧氏(shi)體(ti)晶(jing)(jing)界(jie)擴散(san),并很容易的(de)和鉻(ge)(ge)形成鉻(ge)(ge)化物,造成奧氏(shi)體(ti)邊界(jie)鉻(ge)(ge)含(han)量的(de)貧乏,當鉻(ge)(ge)的(de)含(han)量低于一(yi)定濃度時,便(bian)失(shi)去了(le)抗(kang)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)能力,在(zai)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)介質中使用,便(bian)會產生晶(jing)(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。

因此,焊接晶間腐蝕和焊接熱裂(lie)紋(wen)是影響316L奧(ao)氏體不銹鋼焊接質量的關鍵,在焊接過程中,要注意防止貧鉻(ge)層(ceng)和熱裂(lie)紋(wen)的產生。

2、316L奧氏體不銹鋼焊(han)接工藝

2. 1 焊接方(fang)法

316L奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼的焊(han)(han)(han)(han)接,即(ji)可采用(yong)焊(han)(han)(han)(han)條電弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han),也可采用(yong)氬(ya)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)、埋(mai)弧(hu)(hu)(hu)自動焊(han)(han)(han)(han)、氣焊(han)(han)(han)(han)等(deng)焊(han)(han)(han)(han)接方(fang)法進(jin)行焊(han)(han)(han)(han)接。第三天然氣處理廠(chang)灌區(qu)所用(yong)的316L不(bu)銹(xiu)鋼采用(yong)氬(ya)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)打(da)底(di),手工電弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)蓋(gai)面的施焊(han)(han)(han)(han)方(fang)法。這里探(tan)究316L奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼采用(yong)鎢極氬(ya)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)、焊(han)(han)(han)(han)條電弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)的焊(han)(han)(han)(han)接工藝(yi)。

2. 2 焊材選擇(ze)

316L奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)時特殊性(xing)能(neng)用(yong)鋼(gang),為滿(man)足焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭具有相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng),應(ying)遵循“等成(cheng)(cheng)(cheng)分”原(yuan)則(ze)選(xuan)擇焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)材料,同(tong)時為增(zeng)(zeng)強接(jie)(jie)頭抗焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)(re)裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)和晶(jing)(jing)(jing)(jing)間(jian)腐蝕能(neng)力,使(shi)接(jie)(jie)頭中(zhong)出(chu)現少量鐵(tie)(tie)素(su)體(ti),應(ying)選(xuan)用(yong)H00Cr19Ni2Mo2氬弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)用(yong)焊(han)(han)(han)(han)絲,手弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)用(yong)焊(han)(han)(han)(han)條CHS022作為填充材料。首先,該(gai)(gai)兩種(zhong)焊(han)(han)(han)(han)材的(de)(de)(de)含(han)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)量低(di),約為0. 03 %,碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)是(shi)(shi)造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)晶(jing)(jing)(jing)(jing)間(jian)腐蝕的(de)(de)(de)主要元素(su),碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)含(han)量在(zai)0. 03 %以(yi)下時,能(neng)夠(gou)析出(chu)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)數量較(jiao)少,碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)含(han)量在(zai)0. 03%以(yi)上時,能(neng)夠(gou)析出(chu)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)數量迅速增(zeng)(zeng)加。同(tong)時碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)也是(shi)(shi)造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)(re)裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)的(de)(de)(de)主要元素(su)之一(yi)。所以(yi),應(ying)選(xuan)用(yong)該(gai)(gai)種(zhong)含(han)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)量低(di)的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)(han)(han)材。其(qi)(qi)次,該(gai)(gai)種(zhong)焊(han)(han)(han)(han)條含(han)有元素(su)鈮(ni),。鈮(ni)與碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)親和能(neng)力比鉻(ge)強,能(neng)夠(gou)與碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)結合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)穩定的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)化物,從而避免在(zai)奧氏(shi)體(ti)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)貧鉻(ge),對提高(gao)抗晶(jing)(jing)(jing)(jing)間(jian)腐蝕能(neng)力起到良好(hao)的(de)(de)(de)作用(yong)。其(qi)(qi)三,該(gai)(gai)種(zhong)焊(han)(han)(han)(han)材含(han)鉻(ge)量約為8. 5 %。鉻(ge)在(zai)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)能(neng)形成(cheng)(cheng)(cheng)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)組織(zhi)。因(yin)為鉻(ge)在(zai)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)擴散速度(du)比在(zai)奧氏(shi)體(ti)中(zhong)快,因(yin)此(ci)鉻(ge)在(zai)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)內較(jiao)快地向晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)擴散,減輕了(le)奧氏(shi)體(ti)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)的(de)(de)(de)貧鉻(ge)現象,防(fang)止晶(jing)(jing)(jing)(jing)間(jian)腐蝕的(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)。同(tong)時,在(zai)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)形成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)和奧氏(shi)體(ti)雙(shuang)相(xiang)組織(zhi)是(shi)(shi)防(fang)止焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)(re)裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)的(de)(de)(de)重要措施。當焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)有5 %左右的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)時,便可使(shi)奧氏(shi)體(ti)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)長大受到阻礙(ai),細(xi)化了(le)晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li),使(shi)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)雜質均勻(yun)分散,防(fang)止雜質的(de)(de)(de)聚集。其(qi)(qi)四,該(gai)(gai)種(zhong)焊(han)(han)(han)(han)條是(shi)(shi)堿性(xing)焊(han)(han)(han)(han)條低(di)氫(qing)型(xing)藥皮(pi)。低(di)氫(qing)型(xing)不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)(han)(han)條的(de)(de)(de)抗熱(re)(re)(re)裂(lie)性(xing)較(jiao)高(gao),有利于防(fang)止焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)(re)裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)的(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)。

2.3 焊接工藝過程(cheng)

2.3.1 焊前(qian)準(zhun)備

用(yong)(yong)機械加工(gong)、等離子(zi)切割等方法下料和加工(gong)坡(po)(po)口(kou),坡(po)(po)口(kou)形式(shi)采用(yong)(yong)V型(xing)坡(po)(po)口(kou),坡(po)(po)口(kou)的鈍邊加工(gong)比碳鋼小(xiao),坡(po)(po)口(kou)角度比碳鋼大。為了避免焊(han)接(jie)時碳和雜質混入焊(han)縫(feng),在(zai)焊(han)前應將焊(han)縫(feng)兩側 20 mm~30 mm范圍內(nei)用(yong)(yong)丙酮(tong)擦凈;同時應將焊(han)絲用(yong)(yong)不銹鋼絲刷刷掉表面(mian)氧化(hua)皮,用(yong)(yong)丙酮(tong)擦凈。

2.3.2 焊接(jie)工藝(yi)

焊(han)接工(gong)藝(yi)主要(yao)注(zhu)意以下幾點(dian):

(1)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼的突出特(te)點是對過熱(re)敏感,故采用小電(dian)流、快速焊(han),焊(han)接電(dian)流應比焊(han)接低(di)碳鋼時低(di)20 %左右,防止(zhi)晶(jing)間腐蝕、熱(re)裂(lie)紋及焊(han)接變形的產生(sheng)。

(2) 為了保證(zheng)電(dian)弧(hu)(hu)穩定燃燒 ,手工電(dian)弧(hu)(hu)焊(han)焊(han)焊(han)機(ji)采用直流反接(jie)法;氬弧(hu)(hu)焊(han)采用直流正接(jie)。

(3) 氬弧(hu)焊打底時(shi)(shi),焊縫(feng)厚度(du)盡(jin)量薄,與根部(bu)熔合良好,收弧(hu)時(shi)(shi)要成緩坡型,如(ru)有收弧(hu)縮孔,應用

磨光(guang)機磨掉,管道內部必(bi)須充滿氬氣(qi)保護,保證底部成(cheng)形;手弧(hu)焊采(cai)用短弧(hu)焊 ,收(shou)弧(hu)要(yao)慢 ,填滿弧(hu)坑,防止弧(hu)坑裂紋。

(4) 焊后(hou)可采(cai)取(qu)強制冷卻。

(5) 不要在坡(po)口以外(wai)的(de)地方引弧,地線要接好。

(6) 焊(han)后變形只能用(yong)冷(leng)加工矯正。

2.3.3 焊后處理(li)

(1)表面(mian)處理(li),不銹(xiu)(xiu)鋼焊件表面(mian)如(ru)有(you)刻痕、凹痕、粗糙(cao)點(dian)和污點(dian)等(deng) ,會加快(kuai)腐蝕。如(ru)將不銹(xiu)(xiu)鋼表面(mian)拋光,就能(neng)提高(gao)其抗腐蝕的能(neng)力。表面(mian)粗糙(cao)度(du)越細,抗腐蝕性能(neng)就越好。

(2)鈍(dun)化(hua)處(chu)(chu)理是在不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的表(biao)面人工的形成(cheng)一層氧(yang)化(hua)膜,以增加其(qi)耐腐蝕性。經(jing)鈍(dun)化(hua)處(chu)(chu)理后的不銹(xiu)鋼(gang)(gang),外(wai)表(biao)呈銀白色,具有較高的耐腐蝕性。

3 結論

實踐表明,316L奧氏體不銹(xiu)鋼,只要(yao)采取合(he)理的(de)焊(han)(han)接方(fang)法、焊(han)(han)接材料(liao)及焊(han)(han)接工藝,就(jiu)可避(bi)免焊(han)(han)接過程(cheng)中(zhong)產(chan)生的(de)焊(han)(han)接熱裂紋和(he)晶間腐蝕等缺陷,從而(er)獲得良好的(de)焊(han)(han)接質量。

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