鉻鎳奧氏體不銹(xiu)鋼工(gong)藝特(te)點如(ru)下:
1. 接頭形式(shi)及裝(zhuang)配
等離子弧焊(han)的(de)通用(yong)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)是(shi)對接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou),板厚≤8mm采用(yong)I形(xing)坡口,隨(sui)著厚度增(zeng)加可采用(yong)單(dan)面V形(xing)或U形(xing)以及雙面V形(xing)和(he)U形(xing)坡口,從一側(ce)或兩側(ce)進行單(dan)道(dao)或多道(dao)焊(han)。此外,也適于角(jiao)接(jie)(jie)(jie)和(he)T形(xing)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)。
焊(han)接厚(hou)度(du)在0.05~1.6mm之間時(shi),通常用微束等離子弧焊(han)以熔透法焊(han)接。對(dui)(dui)于厚(hou)度(du)在0.05~0.25mm的(de)工件一(yi)般(ban)用卷邊(bian)接頭(tou)。接頭(tou)可在折邊(bian)機上制備,卷邊(bian)高度(du)與(yu)板(ban)(ban)厚(hou)有關。厚(hou)度(du)<0.8mm薄板(ban)(ban)I形坡口對(dui)(dui)接和(he)卷邊(bian)對(dui)(dui)接裝配與(yu)夾緊要求如圖3-1和(he)表3-20所示(shi)。薄板(ban)(ban)(厚(hou)度(du)<0.8mm)端(duan)面接頭(tou)的(de)裝配要求如圖3-2所示(shi)。
板厚(hou)在1.6~3mm之間(jian)推薦采用鎢極(ji)氬弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)。厚(hou)度大于3mm的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian),可用I形坡口以小孔法等離子(zi)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)技(ji)術單面一次焊(han)(han)(han)(han)(han)成。當(dang)厚(hou)度較大(>8mm)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian)采用開坡口對接(jie)時,因等離子(zi)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)的(de)(de)熔深(shen)比鎢極(ji)氬弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)大,接(jie)頭的(de)(de)鈍邊可加(jia)大。
等(deng)離子弧(hu)焊(han)(han)的起(qi)弧(hu)處坡口邊(bian)緣必須緊(jin)密接(jie)觸,之間的間隙不應(ying)超過金屬(shu)厚度的10%。若難以(yi)保(bao)證此公差時(shi),需添加填充金屬(shu)。用(yong)小孔法焊(han)(han)接(jie)時(shi),焊(han)(han)接(jie)熔(rong)池是靠液態金屬(shu)的表面(mian)張(zhang)力支(zhi)托,可以(yi)不需要起(qi)激(ji)冷作用(yong)和(he)支(zhi)托作用(yong)的襯墊。但(dan)為了保(bao)護底層熔(rong)化金屬(shu)不受大(da)氣污染(ran),在焊(han)(han)接(jie)不銹鋼(gang)時(shi)在焊(han)(han)縫背面(mian)要求用(yong)保(bao)護氣進行保(bao)護。
如(ru)圖3-3所示(shi)為小孔焊(han)接(jie)(jie)對(dui)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭用(yong)的(de)襯墊。它有一較深的(de)通(tong)氣(qi)槽,兩邊(bian)可以支(zhi)托(tuo)工件(jian)使之(zhi)對(dui)齊。槽內(nei)通(tong)入對(dui)焊(han)縫背面(mian)起(qi)保(bao)護作(zuo)用(yong)的(de)氣(qi)體。這也為等離(li)子體射流提供(gong)了一個排出空間。
2. 等離子弧焊工藝參數的選擇
①. 焊接電流
焊接電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)是根據板厚或熔透要求來選定(ding)(ding)的。焊接電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)過小,難(nan)(nan)于形成小孔(kong)(kong)效(xiao)應(ying);焊接電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)增大,等離子(zi)弧(hu)穿透力增大,但電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)過大會造成熔池金屬(shu)因(yin)小孔(kong)(kong)直徑過大而(er)(er)墜落(luo),難(nan)(nan)以形成合格焊縫,甚至引起雙弧(hu),損傷(shang)噴嘴并(bing)破壞焊接過程穩定(ding)(ding)性。因(yin)此,在(zai)噴嘴結構(gou)確定(ding)(ding)后,為了獲得穩定(ding)(ding)的小孔(kong)(kong)焊接過程,焊接電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)只(zhi)能在(zai)某一個合適的范圍內選擇,而(er)(er)且(qie)這個范圍與離子(zi)氣的流(liu)(liu)量(liang)有關。
②. 焊(han)接速度(du)
焊(han)接速(su)度應(ying)根據等離(li)子(zi)氣流(liu)量及焊(han)接電流(liu)來選擇。其(qi)他條(tiao)件一(yi)定時,如(ru)果焊(han)接速(su)度增(zeng)大(da),焊(han)接熱輸入減小(xiao)(xiao),小(xiao)(xiao)孔(kong)直徑隨之減小(xiao)(xiao),直至消失,失去(qu)小(xiao)(xiao)孔(kong)效(xiao)應(ying)。如(ru)果焊(han)接速(su)度太低(di),母材(cai)過熱,小(xiao)(xiao)孔(kong)擴(kuo)大(da),熔(rong)池金屬容易墜落,甚至造(zao)成焊(han)縫塌陷、熔(rong)池泄漏(lou)現象。因此,焊(han)接速(su)度、離(li)子(zi)氣流(liu)量及焊(han)接電流(liu)等這三個(ge)工(gong)藝參數應(ying)相(xiang)互配合。
③. 噴(pen)嘴離(li)工件(jian)的距(ju)離(li)
噴嘴(zui)離工(gong)件(jian)的(de)距(ju)(ju)離過大,熔透能力(li)降低;距(ju)(ju)離過小易造成(cheng)噴嘴(zui)被飛濺堵塞(sai),破壞噴嘴(zui)正常工(gong)作(zuo)。噴嘴(zui)離工(gong)件(jian)距(ju)(ju)離一般取3~8mm.和(he)鎢極(ji)氬弧焊(han)相比(bi),噴嘴(zui)距(ju)(ju)離變化對(dui)焊(han)接質量的(de)影響不太敏感。
④. 等離(li)子氣(qi)及流量
等離(li)子(zi)(zi)氣(qi)(qi)(qi)及保(bao)護氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)通常根(gen)據被(bei)焊(han)金(jin)屬及電(dian)流大(da)小來選擇。大(da)電(dian)流等離(li)子(zi)(zi)焊(han)接(jie)(jie)時(shi),等離(li)子(zi)(zi)氣(qi)(qi)(qi)及保(bao)護氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)通常采(cai)(cai)用相同氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti),否則電(dian)弧(hu)的(de)穩定性將變差。小電(dian)流等離(li)子(zi)(zi)弧(hu)焊(han)焊(han)接(jie)(jie)通常采(cai)(cai)用純(chun)氬氣(qi)(qi)(qi)做等離(li)子(zi)(zi)氣(qi)(qi)(qi)。這時(shi)因為氬氣(qi)(qi)(qi)的(de)電(dian)離(li)電(dian)位(wei)較低,可(ke)保(bao)證(zheng)電(dian)弧(hu)引(yin)燃容易。
等(deng)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)氣流量決定了(le)等(deng)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)流力(li)和(he)熔(rong)透能(neng)力(li)。等(deng)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)氣的流量越大,熔(rong)透能(neng)力(li)越大。但等(deng)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)氣流量過(guo)大會使小孔直徑過(guo)大而(er)不能(neng)保(bao)證(zheng)焊(han)縫成形。因此,應(ying)根據(ju)噴(pen)嘴直徑、等(deng)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)氣的種(zhong)類、焊(han)接(jie)(jie)電流及焊(han)接(jie)(jie)速(su)度選擇適(shi)當的等(deng)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)氣流量。利用(yong)熔(rong)入法(fa)焊(han)接(jie)(jie)時(shi),應(ying)適(shi)當降低等(deng)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)氣流量,以減小等(deng)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)流力(li)。
保護(hu)(hu)(hu)氣(qi)體流(liu)量應根據焊接電流(liu)及等離(li)子(zi)氣(qi)流(liu)量來選擇(ze)。在(zai)一定的(de)等離(li)子(zi)氣(qi)流(liu)量下,保護(hu)(hu)(hu)氣(qi)體流(liu)量太大會(hui)導(dao)致(zhi)氣(qi)流(liu)的(de)紊亂,影響電弧穩定性和保護(hu)(hu)(hu)效(xiao)果(guo)。而保護(hu)(hu)(hu)氣(qi)流(liu)量太小,保護(hu)(hu)(hu)效(xiao)果(guo)也不好,因(yin)此,保護(hu)(hu)(hu)氣(qi)體流(liu)量應與等離(li)子(zi)氣(qi)流(liu)量保持適當的(de)比(bi)例。
小(xiao)(xiao)孔型焊(han)(han)接保護氣體流(liu)量(liang)一般在(zai)15~30L/min范圍內。采用(yong)較小(xiao)(xiao)的等離子氣流(liu)量(liang)焊(han)(han)接時,電(dian)弧(hu)的等離子流(liu)力(li)減小(xiao)(xiao),電(dian)弧(hu)的穿(chuan)透力(li)降低(di),只能(neng)熔化工件,不(bu)能(neng)形成小(xiao)(xiao)孔,焊(han)(han)縫成形過程與鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)相似。這(zhe)種方法稱為熔人型等離子弧(hu)焊(han)(han)接,適用(yong)于薄板、多(duo)層焊(han)(han)的蓋面焊(han)(han)及(ji)角焊(han)(han)縫的焊(han)(han)接。
⑤. 引(yin)弧與收弧
板厚小于3mm時,可直(zhi)接(jie)(jie)在(zai)(zai)工(gong)(gong)件上(shang)(shang)引弧(hu)和(he)收(shou)弧(hu)。利(li)用(yong)穿(chuan)孔(kong)法(fa)等離子弧(hu)焊(han)接(jie)(jie)厚板時,引弧(hu)及收(shou)弧(hu)處容易產生(sheng)氣孔(kong)、下(xia)凹等缺(que)陷。對(dui)于平直(zhi)焊(han)縫,可采用(yong)增加(jia)引弧(hu)板和(he)收(shou)弧(hu)板來(lai)解決(jue)這個問(wen)題。先在(zai)(zai)引弧(hu)板上(shang)(shang)形成小孔(kong),然后再過渡到(dao)工(gong)(gong)件上(shang)(shang)去,焊(han)接(jie)(jie)結束(shu)前將(jiang)小孔(kong)閉合在(zai)(zai)收(shou)弧(hu)板上(shang)(shang)。
大厚度(du)的環縫(feng),不便加引(yin)弧板和(he)(he)(he)收弧板時,應采取焊(han)接電流和(he)(he)(he)離子氣(qi)遞(di)增和(he)(he)(he)遞(di)減的方法(fa)在(zai)工件(jian)上引(yin)弧,完(wan)成引(yin)弧建立(li)小孔(kong)并利用電流和(he)(he)(he)等離子氣(qi)流量衰減法(fa)來(lai)收弧閉合小孔(kong)。
⑥. 接頭形式和裝配要求
工(gong)件厚度(du)小(xiao)于表(biao)3-20列舉的厚度(du)時,采取I形坡口(kou)(kou),用穿孔法單面焊雙面成形一次焊透。工(gong)件厚度(du)大于表(biao)3-20列舉的數值時,根據厚度(du)不同,可開(kai)V形、U形或雙V形、雙U形坡口(kou)(kou)。
工件(jian)厚(hou)(hou)度小于(yu)1.6mm,采(cai)用微束等離子(zi)弧焊時,接頭(tou)形式有:對接、卷邊(bian)對接、卷邊(bian)角(jiao)接、端面接頭(tou)。當厚(hou)(hou)度小于(yu)0.8mm時,接頭(tou)裝(zhuang)配要(yao)求列(lie)于(yu)表3-21。
3. 奧氏(shi)體不銹鋼(gang)等離子(zi)弧焊的工藝要點(dian)
①. 大(da)(da)電流等離子(zi)弧焊一般用于對接(jie)接(jie)頭,材料厚(hou)度小于8mm時(shi)可一次熔透(tou),對接(jie)接(jie)頭的裝配(pei)間(jian)隙和(he)錯(cuo)邊量不得(de)大(da)(da)于0.5mm.
②. 焊接(jie)接(jie)頭焊前應仔細(xi)清洗(xi)干凈。當采用微束等(deng)離子弧焊時,對焊件的清洗(xi)要(yao)求更(geng)加嚴格,工件越小、越薄,清洗(xi)要(yao)求越高。
③. 在背(bei)面的(de)保(bao)護氬氣中(zhong)適量加(jia)(jia)入二氧(yang)(yang)化碳能在熔(rong)池背(bei)面形(xing)成鉻的(de)氧(yang)(yang)化物(wu),增加(jia)(jia)表面張力(li),防(fang)止熔(rong)池泄(xie)漏,也可采用水冷銅墊板防(fang)止泄(xie)漏。
④. 多層焊(han)的第一道焊(han)縫(feng)采用穿透(tou)法焊(han)接,然后可用熔(rong)透(tou)法或其(qi)他焊(han)接方法將(jiang)焊(han)縫(feng)焊(han)完。
⑤. 當要求焊縫有加(jia)強高時,需向熔池加(jia)入(ru)填充焊絲,焊絲的直徑可在0.8~1.2mm之間(jian)選(xuan)擇(ze)。
4. 奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼等(deng)離子弧(hu)焊的工藝參數
①. 穿孔型等離子(zi)弧焊工藝(yi)參數
焊接板厚在1~8mm之間的(de)(de)(de)不銹鋼,可通過選(xuan)擇較(jiao)大的(de)(de)(de)焊接電流及等(deng)(deng)(deng)離(li)子流,使等(deng)(deng)(deng)離(li)子弧具有較(jiao)大的(de)(de)(de)能量密度及等(deng)(deng)(deng)離(li)子流力(li),將(jiang)焊接工(gong)件(jian)被完全熔透并在等(deng)(deng)(deng)離(li)子流的(de)(de)(de)作用下形成(cheng)一個(ge)貫穿(chuan)工(gong)件(jian)的(de)(de)(de)小孔,熔化(hua)金屬被排(pai)擠在小孔的(de)(de)(de)周(zhou)圍。隨著等(deng)(deng)(deng)離(li)子流在焊接方向移(yi)(yi)動,熔化(hua)金屬沿電弧周(zhou)圍熔池壁向熔池后方移(yi)(yi)動并結晶成(cheng)焊縫,而小孔隨著等(deng)(deng)(deng)離(li)子弧向前移(yi)(yi)動。
不銹(xiu)鋼穿孔型等離子(zi)弧焊(han)工藝(yi)參數(shu)見表3-22
②. 熔透(tou)型等(deng)離子弧焊(han)工藝參數
中、小(xiao)電流等離子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)一(yi)般都采用(yong)熔(rong)透型(xing)(xing)焊(han)(han)接技術,工(gong)藝參數與穿孔型(xing)(xing)等離子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)類似,主(zhu)要參數的選定應注意熔(rong)透型(xing)(xing)等離子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)(han)的工(gong)藝特點。主(zhu)要是焊(han)(han)接時熔(rong)池(chi)上(shang)不需形(xing)成(cheng)小(xiao)孔,焊(han)(han)縫成(cheng)形(xing)過程與鎢極氬弧(hu)(hu)焊(han)(han)相似,只需考慮熔(rong)深(shen)和熔(rong)寬。
不銹(xiu)鋼熔透型等(deng)離子弧焊(han)工藝參數見(jian)表(biao)3-23
③. 微束等離子弧焊(han)工藝
不銹鋼微(wei)束等離子弧焊工藝參數見表 3-24.
④. 脈沖等離子弧焊工藝參數(shu)
脈沖(chong)等(deng)離子弧(hu)焊的(de)過程與(yu)脈沖(chong)焊相似,每一(yi)次脈沖(chong)電流(liu)在焊件上(shang)形成一(yi)個(ge)焊點,每個(ge)焊點相互重(zhong)疊一(yi)部(bu)分便連成焊縫。一(yi)般采用方波(bo)或(huo)梯(ti)形波(bo)直流(liu)脈沖(chong)電源。
脈沖等(deng)離子焊(han)機一(yi)(yi)般采(cai)用頻(pin)率為(wei)50Hz以下的(de)脈沖弧焊(han)電源。與一(yi)(yi)般等(deng)離子焊(han)相(xiang)比,脈沖等(deng)離子焊(han)的(de)優點是:
a. 焊接過程更穩定;
b. 焊(han)接線能量(liang)易(yi)于控制,能夠更好地控制熔池,保(bao)證良(liang)好的(de)焊(han)縫成形(xing);
c. 焊(han)接熱影(ying)響區小,焊(han)接變形小;
d. 脈沖電弧具(ju)有攪(jiao)拌作用(yong),有利于細化晶粒,降低裂紋的(de)敏(min)感性(xing);
e. 可(ke)進行(xing)全(quan)位置焊接。
脈沖等離子弧焊的工藝參數有:脈沖電流(Ip)、基值電流(Ib)、脈沖頻率(f)、脈寬比Tp/(tp+tb)。脈沖等離子弧焊適用于管道的全位置焊、薄壁構件以及熱敏感性強的材料的焊接。
不(bu)銹鋼脈沖等(deng)離子弧焊工藝(yi)參(can)數見表3-25.