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坼 露 锅 碍 奥氏体不锈钢埋弧自动焊工艺性能探讨 Ｗｅｌｄｉｎｇ Ａｕｓｔｅｎｉｔｅ Ｓｔａｉｎｌ￣ｓ ｓｔｅｅｌ ｗｉｔｈ Ａｕｔｏ－ＳＡＷ 成都化工压力客器厂（６１ １３３０） 何俊杰 Ｃｈｅｒｔｓｄｕ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｉｎｄｓｔｒｙ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ］Ｆａｃｔｏｒｙ Ｈｅ ＪｕｅｒＩ 当前奥氏体不锈钢大部分仍采用手工电弧 间腐蚀的影响，设法改善接头的抗晶间腐蚀性 焊或手工钨极氩弧焊．这两种焊接方法不足之 处是生产率低劳动强度大。前者清渣要求高。更 换焊条频繁，造成焊缝接头处重复加热损害了 不锈钢的耐蚀性 其次是焊接规范波动范围较 大．焊缝成型较难控制，且焊接材料消耗大。埋 弧自动焊最大的优点是在６ｍｍ以上的中厚板 焊接中。生产效率高，减少了多次引弧加热的不 良作用，焊接规范稳定．焊材消耗少，且成型美 观，但由于埋弧焊熔池体积比较大，冷却速度相 对较小，容易引起合金元素及杂质的偏析。对不 锈钢接头会产生影响，这直接关系到能否使用 埋弧焊的问题。 针对埋弧焊的特点和奥氏体不锈钢的焊接 特性，从焊接材料。焊接规范着手严格控制线能 量。以改善接头组织，经过焊接试验和工艺评 定．各项性能指标均达到或超过国家规定的相 应指标。经生产实践证明，奥氏体不锈钢用埋弧 自动焊工艺是可行的，焊接质量是可靠的。 １－关于奥氏体不锈钢埋弧自动焊接头的耐 蚀性 奥氏体不锈钢焊接接头首要考虑的问题是 接头的抗晶间腐蚀问题。根据资料记载和实践 证明与焊接材料关系密切，同时与材料的含碳 量及碳化物形成元素有关，也和加热条件有关． 接头材料与焊接材料合金元素的组成，特 别是碳含量以及碳化物的沉淀，促使晶间腐蚀 倾向增加，超低碳不锈钢就是基于这个原因而 发展的。如适当加入一定含量的钛、坭等稳定化 元素，也可改善晶间腐蚀状况，手工电弧焊可从 选择焊接材料方面来解决．而埋弧自动焊在增 加稳定化元素方面不如手工电弧焊． 从焊缝的组织状态和控制其含量分析对晶 能，我们知道单相奥氏体组织的焊缝金属具有 发达的柱状晶特征，敏化处理后，出现贫铬层， 可以贯穿于晶粒之间，构成腐蚀介质的集中腐 蚀通道．因而具有较大的晶间腐蚀倾向。若焊缝 为铁索体与奥氏体双相组织时，则柱状枝晶被 打散，腐蚀介质的通道被分散、阻断，晶间腐蚀 倾向即可降低。但由于铁素体组织过多会发生 脆性的。相，于接头塑性不利 因而对铁素体含 量要进行控制。根据资料记载，铁素体含量一般 控制在ｄ～１２ ．最好在５ 左右为佳。根据舍 弗勒（ｓｃｈａｅｆｆｌｅｒ）焊缝组织图对接头材料和焊接 材料进行估算，确定焊接材料．以达到控制焊缝 金属铁素体含量的目的。经焊接试验和生产实 践证明是可行的，能够达到标准要求。 ２．奥氏体不锈钢埋弧自动焊的工艺措施 奥氏体不锈钢导热性差，线膨胀系数和电 阻率大，焊接时易产生过热且焊接应力较大，再 加上人为的快速冷却和焊接冶金过程合金元素 及有害杂质作用易产生偏析、沉淀，导致热裂纹 倾向增太．因此奥氏体不锈钢埋弧自动焊的焊 接工艺措施，除按一般要求严格控制焊接材料 的Ｃ．Ｓ．Ｐ元素含量外，要严格控制焊接热输入 量，采用较小的焊接线能量．为便于在产品焊接 上实施，我们对焊后水冷问题专门进行了对比 试验，对敏化温度区间接头的耐蚀性进行测试， 其结果均达到标准规定，说明焊后水冷不是主 要问题，而在合理的焊接线能量下，控制热输入 量，焊接高温过程被空气冷却，或给以适当水 冷，能满足４５０～８５０℃的敏化要求，形成双相 的焊缝金屠组织。 ３．焊接工艺试验及工艺评定 按照《压力容器安全技术监察规程》和 维普资讯 http://www.cqvip.com
ＧＢＩ５０－－８９标准之规定，采取与产品接头相一 致的接头进行焊接试验和评定，接头材料为 ０Ｇｒｌ８Ｎｉ９Ｔｉ，板厚为１ ６ｒａｍ和２０ｒａｍ，接头型式 见图１，焊接材料按现有材料选用ＨＯＣｒ１９Ｎｉ９， 焊剂选用ＨＪ２６０烧结型碱性焊剂，其化学成分 和力学性能分别见表１、表２、表３。 接头材料及焊缝金属组织状态按舍弗勒组 织图进行估算，其铁素体含量见表４。 图ｌ双面Ｖ形对称接头 表１接头材料化学成分 锕号 规掐 Ｃ ｓｉ Ｍｎ Ｐ Ｓ Ｎｉ Ｔｉ ＯＣｒｌＢＮＩｇｎ ２０ ０．０５ ０．６５ ０．８Ｂ Ｄ．０２４ ］．００Ｅ １７．５ｇ ．５７ Ｄ．３８ ＯＣｒｌＢＮｊｇ １６ ０．０５ ０．７２ ０．８２ Ｄ．０２５ ］．００Ｅ １７．８Ｃ ９．５ ３３ Ｈ０ｏ１ ９ “ ０．０６ ０．５７ １．００ Ｄ．０２７ ）．０１ ｄ １９． ．６ｇ 熔敷金属 ２０ ０．０６Ｓ ０．船 ０．８５ Ｄ．００￡ ０．０ｌ １７．ＢＣ ９．Ｏ Ｄ．２５ １６ ０．０６ ０．７５ ９６ ０２∈ ０．０１ １７．６５ ｊ．２ Ⅱ．１９ 表２焊剂成分（ ） 牌号ＭｎＯｌ ｓ ｌ ｃａ ｌ Ａ］ｚＯｓＩ ｌＣａＯＩ ＦｃＯｌ ｓ ｌ Ｐ ＨＪ２６口 ５ ｌ ３２．ｏｌ ２１．５ ｌ ２２．５ ｌｌ７．ｏｌ ５．３ Ｉｏ．７５ｌｎ ０１ Ｄ．００５ 表３接头材料力学性能 锕 号 陋 嬲 黔 ＯＣｒｌＢＮｉ９ ２０ Ｉ ６４３ Ｉ ４５ ｌ台格ｌ台格 ０ｃｒｌＢＮｉ９ ｌ １６ ｌ ６０．５ Ｉ ４２ ｌ 合格 ｌ合格 表４铁素体含量估算位 名称 规格 铬当ｔ 镍当ｔ 跌素体吉量 Ｏｃｒ１８晰９ ６１６ ｌ８．８８ ｌ１．４ｌ ～５ Ｈ０ｏ１９Ｎｉ９ ６４．０ ２０．７６ １０ ９９ ～９ 熔敷金属 面过分析计舅 １９．１ ｌ１．５ ～６ ０ＣｒｌＢ Ｎｊ饥１ ６２０ １８．５３５ ｌ１．５ｌ ～５ Ｈ０ｏ１９Ｎｉ９ “ ２０．７６ ｌ０．９９ ～９ 熔敷金属 唾过分析计算 １８．７５ １ｌｌ ２ ～５．５ ６２０试板接头与６】６试板接头焊缝金属通 过分析计算的铁素体含量值基车上都在接头材 料与焊接材料铁素体含量值的连接线上，说明 ·３９· 我们所选的焊接材料与焊接工艺参数是合理 的。根据试验和产品施焊，我们认为对中厚板奥 氏体不锈钢埋弧自动焊，其焊接电流控制在 ５００～６２０Ａ范围内，线能量不超过２８ＫＪ／ｃｍ为 宜。 两组试板焊缝经】００ 射线探伤检查均为 无缺陷的一级片，接头力学性能指标分别为 口 ６７０加）ａ和口 ６２４ＭＰａ，冷弯１８０ 无任何方 向裂纹。晶间腐蚀Ｔ法试验按ＧＢ４３３ ４·５－－８４ 标准无任何方向裂纹。接头剖面１２５×微观金 相观察，其组织为奥氏体和少量的铁索体组织， 未发现有贯穿于晶粒之间的腐蚀通道和晶间裂 纹。见图２照片。 图ｒ日）接头热影响区 ‘ｂ）焊箍区 图２奥氏体不锈锕埋弧焊接头垒相图１２５Ｘ 车工艺措施和焊材匹配方案实施于产品纵 维普资讯 http://www.cqvip.com
４０· 环焊缝焊接，近２０ｒａ焊缝，作１００ 射线探伤， 选配时，选含稳定化元素的焊材作为补偿措施， 仅返片一张，合格率９８．５ 以上，外观成型美 以改善接头的抗晶间腐蚀性能。必要时可选用 观，对其产品试板测试结果表明，各项性能指标 超低碳不锈钢焊材。 均达到国家标准规定，全部焊缝被评为优质焊 （ ）为使接头焊缝组织为奥氏体与铁索体 缝，得到用户的好评。 的双相组织，并控制铁索体含量，在选配焊接材 料时，应考虑奥低体化和铁索体化元素的匹配， ４．结论 如Ｓｉ，Ｍｎ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｎ等的合理古量。 （１）奥氏体不锈钢埋弧自动焊工艺性能良 （５）焊剂的选用上最好选用无锰中硅中氟 好，且具有高效，省时，降耗，高质量的优点，具 或无锰低硅高氟焊剂，可减少铬元素烧损和改 有很大的推广潜力。 善脱渣性能 （２）奥氏体不锈钢埋弧自动焊，应严格控制 参考文献 接头的热输入量，线能量应不超过２８ＫＪ／ｃｍ，其 １周振丰、张文钺，金属熔焊原理及工艺．机 可选的焊接规范参数范围较窄。 械工业出版社，１９７９， （３）为控制接头的晶间腐蚀倾向，对接头材 ２铃术春义，田树博，焊接金属学．机械工业出 料的Ｐ．Ｓ．含量应控制在０．０３ 以内，Ｃ含量应 版社，１９７８． 小于０．０８ ，如果高于此值时，应在焊接材料 您想准确、迅速、简便选用电工材料吗？ 请订阅《简明电工材料实用手册》 由王合柱编著的《简明电工材料实用手册》现已出版发行，订价１ ０元／册。本手册简明地介绍了 电工行业（特别是电焊机专业）常用的优化后的材料类别、品种、规格（牌号）、标注方法和有关设计 参数。手册共分四章：第一章，黑色金属及其合金；第二章，有色金属及其合金；第三章，常用非金属 材料（绝缘材料）｝第四章，电线电缆。 手册集近４０年米电工行业常用的３０余种材料手册、样本、标准、说明书、供应册等材料资料， 经优化后编著而成，附有图形表格、便于查找选用。可为电工行业的科研、设计、制造工艺、产品维 修．以及工厂材料供应、村料定额编制和管理，材料入厂检验等部门提供最简明、最实用的工具书； 可供电工行业设计人员，科研人员、电工设备使用和维修人员查阅和使用。对从事材料供应人员，材 料定额编制、管理和检验人员也是一本极其实用的参考书。 欢迎订购《简明电工材料实用手册》，邮汇书款至：成都市二环路东一段２９号，成都电焊机研究 所《电焊机》杂志编辑部（６１００５１）樊高腴工程师处，款到发书并可开出购书的报销凭证。 成都天府电焊机厂ＤＮｚ一１６点焊机获国家专利 成都天府电焊机厂生产的ＤＮ：一１６型联体移动式点焊机，１９９３年一举夺得两枚国家金奖，一 枚银奖。近日又被国家专利局授予实用新型专利权（专利号：９３２２８０１０·７） 年多来ＤＮｚ—ｌ６型联体移动式点焊机已在第一汽车制造厂、东风汽车公司、四』Ｉ『汽车厂、天 津微型车厂、广东云豹汽车有限公司等１００多家单位使用，反映十分良好