不銹鋼焊接工藝要點和注意事項和計算方法(續(xù))

1、不銹鋼焊接工藝要點和注意事項（續(xù)）不銹鋼最常用的焊接方法是手工焊（MMA），其次是金屬極氣體保護(hù)焊（MIG/MAG）和鎢極惰性氣體保護(hù)焊（TIG）。焊前準(zhǔn)備：（1）4mm以下的厚度不用開破口，直接焊接，單面一次焊透。（2）4到6 mm厚度對接焊縫可采用不開破口接頭雙面焊。（3）6 mm以上，一般開V或U，X形坡口。其次：對焊件，填充焊絲進(jìn)行除油和去氧化皮。以保證焊接質(zhì)量。焊接參數(shù)：包括焊接電流，鎢極直徑，弧長，電弧電壓，焊接速度，保護(hù)氣流，噴嘴直徑等。（1）焊接電流是決定焊縫成形的關(guān)鍵因素。通常根據(jù)焊件材料，厚度，及坡口形狀來決定的。（2）焊極直徑根據(jù)焊接電流大小決定，電流越大，直徑也越大。（

2、3）焊弧和電弧電壓，弧長范圍約0.5到3mm，對應(yīng)的電弧電壓為810V。（4）焊速：選擇時要考慮到電流大小，焊件材料敏感度，焊接位置及操作方式等因素決定。1 手工焊（MMA）：手工焊是一種非常普遍的、易于使用的焊接方法。電弧的長度靠人的手進(jìn)行調(diào)節(jié)，它決定于電焊條和工件之間縫隙的大小。同時，當(dāng)作為電弧載體時，電焊條也是焊縫填充材料。這種焊接方法很簡單，可以用來焊接幾乎所有材料。對于室外使用，它有很好的適應(yīng)性，即使在水下使用也沒問題。在電極焊中，電弧長度決定于人的手：當(dāng)你改變電極與工件的縫隙時，你也改變了電弧的長度.在大多數(shù)情況下，焊接采用直流電，電極既作為電弧載體，同時也作為焊縫填充材料。電極由

3、合金或非合金金屬芯絲和焊條藥皮組成，這層藥皮保護(hù)焊縫不受空氣的侵害，同時穩(wěn)定電弧，它還引起渣層的形成，保護(hù)焊縫使它成型。電焊條既可以是鈦型焊條，也可以是堿性的，這決定于藥皮的厚度和成分。鈦型焊條易于焊接，焊縫扁平美觀，且焊渣易于去除。如果焊條貯存時間長，必須重新烘烤，因為來自空氣的潮氣會很快在焊條中積聚。不銹鋼藥芯焊絲焊接要點及注意事項：（1）采用平特性焊接電源，直流焊接時采用反極性。使用一般的CO2焊機(jī)就可以施焊，但送絲輪的壓力請稍調(diào)松。（2）保護(hù)氣體一般為二氧化碳?xì)怏w，氣體流量以2025L/min較適宜。（3）焊嘴與工件間的距離以1525mm為宜。（4）干伸長度：一般的焊接電流為250A以

4、下時約15mm，250A以上時約2025mm較為合適。2 MIG/MAG焊接：這是一種自動氣體保護(hù)電弧焊接方法。在這種方法中，電弧在保護(hù)氣體屏蔽下在電流載體金屬絲和工件之間穩(wěn)定發(fā)熱，機(jī)器送入的金屬絲作為焊條，在自身電弧下融化。由于MIG/MAG焊接法的通用性和特殊性的優(yōu)點，至今她仍然是世界上最為廣泛的焊接方法，適用于鋼、非合金鋼、低合金鋼和高合金為基的材料。這使得它成為理想的生產(chǎn)和修復(fù)的焊接方法。當(dāng)焊接鋼時，MAG可以滿足只有0.6mm厚的薄規(guī)格鋼板的要求。這里使用的保護(hù)氣體是活性氣體，如二氧化碳或混合氣體。不銹鋼MIG焊要點及注意事項：（1）采用平特性焊接電源，直流時采用反極性（焊絲接正極）

5、。（2）一般采用純氬氣（純度為99.99%）或Ar+2%O2,流量以2025L/min為宜。（3）電弧長度：不銹鋼的MIG焊接，一般都在噴射過渡的條件下來施焊，電壓要調(diào)整到弧長在46mm的程度。（4）防風(fēng)：MIG焊接容易受到風(fēng)的影響，有時微風(fēng)而產(chǎn)生氣孔，所以風(fēng)速在0.5m/sec以上的地方，都應(yīng)當(dāng)采取防風(fēng)措施。（5）防潮：室外焊接時，必須保護(hù)工件不受潮，以保持氣體的保護(hù)效果。3 TIG焊接：電弧在難熔的鎢電焊絲和工件之間產(chǎn)生，一般使用的保護(hù)氣體是純氬氣，送入的焊絲不帶電，既可以手送，也可以機(jī)械送，還有一些特定用途則不需要送入焊絲。被焊接的材料決定了是采用直流電還是交流電：采用直流電時，鎢電焊絲

6、設(shè)定為負(fù)極，因為它有很深的焊透能力，對于不同種類的鋼是很合適的，但對焊縫熔池沒有任何“清潔作用”。TIG焊接法的主要優(yōu)點是可以焊接大材料范圍廣，包括厚度在0.6mm及其以上的工件，材質(zhì)包括合金鋼、鋁、鎂、銅及其合金、灰口鑄鐵、普通干、各種青銅、鎳、銀、鈦和鉛。主要的應(yīng)用領(lǐng)域是焊接薄的和中等厚度的工件，在較厚的截面上作為焊根焊道使用。 不銹鋼TIG焊要點及注意事項：（1）采用垂直外特性的電源，直流時采用正極性（焊絲接負(fù)極）。（2）一般適合于6mm以下薄板的焊接，具有焊縫成型美觀，焊接變形量小的特點。（3）保護(hù)氣體為氬氣，純度為99.99%。當(dāng)焊接電流為50150A時，氬氣流量為810L/min，

7、當(dāng)電流為150250A時，氬氣流量為1215L/min。（4）鎢極從氣體噴嘴突出的長度，以45mm為佳，在角焊等遮蔽性差的地方是23mm，在開槽深的地方是56mm，噴嘴至工作的距離一般不超過15mm。（5）為防止焊接氣孔之出現(xiàn)，焊接部位如有鐵銹、油污等務(wù)必清理干凈。（6）焊接電弧長度，焊接普通鋼時，以24mm為佳，而焊接不銹鋼時，以13mm為佳，過長則保護(hù)效果不好。（7）對接打底時，為防止底層焊道的背面被氧化，背面也需要實施氣體保護(hù)。（8）為使氬氣很好地保護(hù)焊接熔池，和便于施焊操作，鎢極中心線與焊接處工件一般應(yīng)保持8085°角,填充焊絲與工件表面夾角應(yīng)盡可能地小，一般為10°

8、;左右。（9）防風(fēng)與換氣。有風(fēng)的地方，務(wù)請采取擋網(wǎng)的措施，而在室內(nèi)則應(yīng)采取適當(dāng)?shù)膿Q氣措施。MAG焊不銹鋼的焊接特點。MAG焊不銹鋼一般采用直流電源和反極性連接。保護(hù)氣體不采用純氬，因為這將引起電弧不穩(wěn)和焊縫成形不好。通常選用弱氧化性氣體保護(hù)，如Ar （1%5%）O2或Ar（5%10%）CO2。焊接厚板時還可以采用Ar （30%50%）He的惰性氣體混合物。采用氧化性混合氣體作為保護(hù)氣體有如下特點：1）加入少量氧化性氣體，能夠降低液體金屬表面張力，從而能降低射流過渡臨界電流，提高熔滴過渡穩(wěn)定性。2）穩(wěn)定陰極斑點，由于在熔池上不斷生成新的陰極斑點，所以電弧不飄擺，主要落在熔池上，提高了電弧的穩(wěn)定性

9、。3）由于電弧穩(wěn)定和提高了熔池金屬的流動性，從而改善了焊縫成形，表面美觀。常見焊接缺陷類型產(chǎn)生原因與防止措施1）焊縫尺寸不符合要求角焊縫的K值不等一般發(fā)生在角平焊，也稱偏下。偏下或焊縫沒有圓滑過渡會引起應(yīng)力集中，容易產(chǎn)生焊接裂紋。焊條角度問題，應(yīng)該考慮鐵水瘦重力影響問題。許多教授在編寫教材注重理論性而忽略實用性。焊條角度適當(dāng)上抬，48/42度合適。另外，在K值要求較大時，盡量采用斜圓圈型運條方法。焊縫寬窄不一致：一是運條速度不均勻，忽快忽慢所致；二是坡口寬度不均勻，焊接時沒有進(jìn)行調(diào)整。三是在熔池邊緣停留時間不均勻。所以焊接時焊接速度均勻、考慮坡口寬度、熔池邊緣停留時間合適。焊縫高低不一致：與焊

10、接速度不均勻有關(guān)外，與弧長變化有關(guān)。所以采用均勻的焊接速度、保持一定的弧長，是防止焊縫高低不一致的有效措施。弧坑：息弧時過快。與焊接電流過大、收弧方法不當(dāng)有關(guān)。平焊縫可以采用多種收弧方法，例如回焊法、畫圈法、反復(fù)息弧法。立對接、立角焊采用反復(fù)息弧法，減小焊接電流法。焊縫尺寸不符合要求，在凸起時應(yīng)力集中，產(chǎn)生裂紋；在焊縫尺寸不足時，降低承載能力；所以在焊接前盡量預(yù)防，在焊接中盡量防止，在焊接以后及時修補(bǔ)，保證焊縫尺寸符合施工圖紙要求。2）夾渣夾渣是非金屬化合物在焊接熔池冷卻沒有及時上浮而被封閉在焊縫內(nèi)，所以與清渣不夠、打底層、填充層的成型太差、焊條角度沒有進(jìn)行調(diào)整而及時對準(zhǔn)坡口兩個死角，焊接速度

11、過快、焊接電流過小、非正規(guī)的運條方法，沒有分清鐵水與熔渣，保持熔池的凈化氛圍。平對接采用合適推渣動作，分清鐵水與熔池，焊條角度特別重要。最容易產(chǎn)生夾渣的部位是：平對接各層、填充層與打底層結(jié)合部的兩個死角，橫對接打底層、填充層的最上部的夾角，仰對接的坡口邊緣。實際就是焊縫成型沒有實現(xiàn)略凹、或平，而特別容易形成過凸的成型所致。夾渣降低焊縫有效截面使用性能，容易產(chǎn)生裂紋等其他缺陷，影響焊縫的致密性。3）未焊透與未熔合未焊透一般產(chǎn)生在坡口根部，與埋弧焊偏絲、焊接電流過小、焊接速度快、坡口角度過小、反面清根不徹底。未熔合一般產(chǎn)生在坡口邊緣，與電弧在坡口邊緣停留時間短、清渣不夠、焊接電流過小、焊接速度過快

12、有關(guān)。未焊透在X光底片上呈現(xiàn)一道黑直線，未熔合表現(xiàn)為斷續(xù)的黑直線。未焊透與未熔合都是不能允許的焊接缺陷，降低結(jié)構(gòu)力學(xué)性能，特別是在沖擊載荷、動載荷作用下會產(chǎn)生結(jié)構(gòu)斷裂。4）咬邊與漏邊如果焊接電弧在坡口邊緣停留時間過少而沒有及時進(jìn)行鐵水的補(bǔ)充，留下的缺口就是咬邊。所以焊接電弧一定在坡口邊緣多做停留，焊接電流適當(dāng)減少、焊條角度隨焊條擺動而正確調(diào)整，讓焊接電弧軸線始終對準(zhǔn)坡口兩邊的夾角，特別是蓋面層非常重要。如果焊接電弧沒有到達(dá)坡口邊緣，焊縫容易產(chǎn)生不是咬邊而是漏邊。所以防止漏邊產(chǎn)生最重要的是焊接電弧一定過坡口邊1-2mm，稍作停留，防止咬邊產(chǎn)生。5）氣孔的種類、產(chǎn)生原因與防止措施定義：氣孔是焊接熔

13、池凝固時沒有及時析出而殘留在焊縫中形成的空穴。類型：一般容易產(chǎn)生氫氣孔、氮氣孔、co氣孔。單個氣孔、密集氣孔、鏈狀氣孔、縮孔等類型氣孔的判別：H氣孔一般產(chǎn)生在焊縫表面，斷面為旋渦狀，表面為喇叭型，CO氣孔沿結(jié)晶方向分布。N氣孔分布焊縫表面，蜂窩狀出現(xiàn)。原因與防止措施：焊條種類不同，產(chǎn)生氣孔傾向不同，堿性焊條容易產(chǎn)生氣孔，特別是對油、銹、水敏感，焊條要進(jìn)行烘干，保溫2小時，一次領(lǐng)用量不超過4小時，采用保溫桶。焊縫與坡口要求打磨干凈，短弧焊接，引弧與息弧特別注意避免氣孔產(chǎn)生。焊接方法不同注意氣孔產(chǎn)生類型不同。CO2焊經(jīng)常產(chǎn)生的N CO H 氣孔，但是最容易產(chǎn)生的是N氣孔。氣焊容易產(chǎn)生CO氣孔。與氣

14、體流量、氣體純度、電弧電壓、焊接速度等有關(guān)。埋弧焊容易產(chǎn)生氣孔與焊接速度有關(guān)?？s孔是息弧時產(chǎn)生的一種特殊氣孔，與收弧速度過快熔池失去保護(hù)形成。特別是海上平臺焊接用焊條容易產(chǎn)生。采用清理坡口與焊縫、焊接電流合適、短弧、采用反復(fù)息弧法，而且采用較快的頻率才能防止。6）裂紋焊接裂紋是焊縫中不能允許的焊接缺陷?？煞譃闊崃鸭y、冷裂紋、再熱裂紋與層狀撕裂等。熱裂紋與冷裂紋的不同之處：產(chǎn)生的時間與部位不同：熱裂紋一般產(chǎn)生在焊接過程中，焊道上，冷裂紋一般產(chǎn)生在焊接以后，乃至數(shù)年，焊道到母材延伸。形成形狀與顏色不同：熱裂紋一般是沿晶間開裂呈鋸齒形，有氧化色彩；冷裂紋是沿晶間與晶內(nèi)開裂，呈曲折形狀，沒有氧化色彩，

15、呈現(xiàn)金屬光澤。裂紋產(chǎn)生與金屬種類有關(guān)：一般低碳鋼不容易產(chǎn)生裂紋，包括熱裂紋與冷裂紋。低合金高強(qiáng)度鋼容易產(chǎn)生冷裂紋，對熱裂紋敏感性小。不銹鋼恰恰相反，特別容易產(chǎn)生熱裂紋，而對冷裂紋敏感性小。裂紋產(chǎn)生與金屬焊接性有關(guān)。金屬焊接性越好，越不容易產(chǎn)生裂紋。焊接性越差，容易產(chǎn)生裂紋。例如鑄鐵、銅合金。防止方法：針對不同的金屬焊接采用不同的焊接方法、工藝措施。例如焊接Q345采用合適焊接線能量、預(yù)熱、保持層間溫度、焊后熱處理等措施防止冷裂紋產(chǎn)生；而在焊接不銹鋼時，則采用限制焊接電流等焊接工藝規(guī)范，采用小擺動、控制層間溫度，采用退火焊道布置、敲擊、防止弧坑裂紋與結(jié)晶裂紋。一般來說防止熱裂紋的措施是：采用含硫量0.030% 含碳量0.15% 含錳量2.5%的、加入TI LV 的變質(zhì)劑、形成雙相組織的焊絲與焊條；嚴(yán)格控制焊接工藝參數(shù)，選擇合適的焊縫成型系數(shù)，合理的焊接順序與方向，采用小電流與多層多道焊等工藝措施，采用預(yù)熱與緩冷等減少焊接應(yīng)力的方法。防止冷裂紋的措施是：選用低氫型焊條、防止焊條受潮、清理焊接坡口的雜質(zhì)，減少氫的來源；采用預(yù)熱、控制層間溫度、后熱、焊后熱處理、合理的裝焊順序和焊接方向。改善焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)。防止再