鉻(ge)鎳(nie)奧(ao)氏體(ti)不銹鋼(gang)工藝特點如下(xia):
1. 接(jie)頭形式及裝配
等離子(zi)弧焊(han)的通(tong)用(yong)接(jie)頭(tou)是(shi)對接(jie)接(jie)頭(tou),板厚≤8mm采(cai)用(yong)I形坡口,隨著厚度增(zeng)加可采(cai)用(yong)單(dan)面(mian)V形或(huo)U形以(yi)及(ji)雙(shuang)面(mian)V形和U形坡口,從(cong)一側或(huo)兩(liang)側進行單(dan)道(dao)或(huo)多道(dao)焊(han)。此外,也適于角(jiao)接(jie)和T形接(jie)頭(tou)的焊(han)接(jie)。
焊接(jie)(jie)(jie)(jie)厚度(du)(du)在(zai)0.05~1.6mm之間時(shi),通常用微(wei)束(shu)等離子弧焊以熔透法(fa)焊接(jie)(jie)(jie)(jie)。對于(yu)厚度(du)(du)在(zai)0.05~0.25mm的(de)工(gong)件一(yi)般用卷邊接(jie)(jie)(jie)(jie)頭。接(jie)(jie)(jie)(jie)頭可(ke)在(zai)折邊機上(shang)制備,卷邊高度(du)(du)與板(ban)(ban)厚有關。厚度(du)(du)<0.8mm薄板(ban)(ban)I形坡(po)口(kou)對接(jie)(jie)(jie)(jie)和(he)卷邊對接(jie)(jie)(jie)(jie)裝配與夾緊(jin)要求(qiu)如圖3-1和(he)表3-20所示(shi)。薄板(ban)(ban)(厚度(du)(du)<0.8mm)端面接(jie)(jie)(jie)(jie)頭的(de)裝配要求(qiu)如圖3-2所示(shi)。
板厚在1.6~3mm之間推薦采(cai)用鎢極氬弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)。厚度(du)大(da)于3mm的焊(han)(han)(han)(han)件(jian),可用I形坡口以小孔法等離子弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)技術單(dan)面一次焊(han)(han)(han)(han)成。當厚度(du)較大(da)(>8mm)的焊(han)(han)(han)(han)件(jian)采(cai)用開坡口對(dui)接時,因等離子弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)的熔深比鎢極氬弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)大(da),接頭的鈍邊可加(jia)大(da)。
等(deng)離(li)子弧焊(han)(han)的起弧處坡口邊緣必(bi)須緊密接(jie)觸,之(zhi)間(jian)的間(jian)隙(xi)不(bu)應超過(guo)金屬厚度(du)的10%。若難(nan)以(yi)保(bao)證此(ci)公差時,需添加(jia)填充金屬。用(yong)小孔(kong)法(fa)焊(han)(han)接(jie)時,焊(han)(han)接(jie)熔池(chi)是靠液態金屬的表面(mian)張力(li)支托(tuo),可以(yi)不(bu)需要起激冷作(zuo)用(yong)和支托(tuo)作(zuo)用(yong)的襯墊(dian)。但為了(le)保(bao)護(hu)底層(ceng)熔化金屬不(bu)受(shou)大氣(qi)污(wu)染,在焊(han)(han)接(jie)不(bu)銹鋼(gang)時在焊(han)(han)縫(feng)背面(mian)要求(qiu)用(yong)保(bao)護(hu)氣(qi)進行(xing)保(bao)護(hu)。
如圖3-3所示為(wei)小孔(kong)焊(han)接(jie)對(dui)接(jie)接(jie)頭用(yong)的(de)襯墊。它有一(yi)較深的(de)通氣槽(cao),兩邊可以支托(tuo)工件使之對(dui)齊。槽(cao)內(nei)通入對(dui)焊(han)縫背面起(qi)保護作用(yong)的(de)氣體。這也為(wei)等離子體射流提供了一(yi)個排(pai)出空間(jian)。
2. 等離子弧焊工藝參數的選(xuan)擇
①. 焊接電(dian)流(liu)
焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)流(liu)是根據板厚或熔透要求來選定(ding)的(de)(de)。焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)流(liu)過(guo)小,難于形(xing)成(cheng)小孔(kong)效應;焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)流(liu)增(zeng)大(da),等離子弧穿透力增(zeng)大(da),但電(dian)流(liu)過(guo)大(da)會造(zao)成(cheng)熔池金屬因(yin)小孔(kong)直徑過(guo)大(da)而(er)墜落(luo),難以形(xing)成(cheng)合格焊(han)(han)縫,甚至(zhi)引起雙弧,損(sun)傷噴(pen)嘴并破壞焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過(guo)程(cheng)穩定(ding)性。因(yin)此,在(zai)噴(pen)嘴結構確定(ding)后,為(wei)了獲得穩定(ding)的(de)(de)小孔(kong)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過(guo)程(cheng),焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)流(liu)只(zhi)能在(zai)某(mou)一(yi)個合適的(de)(de)范(fan)圍(wei)內選擇(ze),而(er)且(qie)這(zhe)個范(fan)圍(wei)與離子氣的(de)(de)流(liu)量有關。
②. 焊接速度
焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)速(su)度(du)應根據等離(li)子(zi)氣(qi)流(liu)量及焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)電流(liu)來選(xuan)擇。其他條件一定時,如果焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)速(su)度(du)增大(da)(da),焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)熱(re)輸入減小,小孔直(zhi)徑隨之減小,直(zhi)至消(xiao)失,失去小孔效(xiao)應。如果焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)速(su)度(du)太低,母材過熱(re),小孔擴大(da)(da),熔池(chi)金屬容易墜落,甚至造(zao)成(cheng)焊(han)縫塌(ta)陷、熔池(chi)泄漏(lou)現象。因(yin)此,焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)速(su)度(du)、離(li)子(zi)氣(qi)流(liu)量及焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)電流(liu)等這三個工藝參數應相互(hu)配合。
③. 噴(pen)嘴離工件的距離
噴嘴(zui)離(li)工(gong)件的距離(li)過(guo)大(da),熔透能(neng)力降低;距離(li)過(guo)小易造成(cheng)噴嘴(zui)被飛濺堵(du)塞,破壞噴嘴(zui)正(zheng)常工(gong)作。噴嘴(zui)離(li)工(gong)件距離(li)一般取3~8mm.和(he)鎢極(ji)氬弧焊相(xiang)比,噴嘴(zui)距離(li)變(bian)化對焊接質量的影響(xiang)不(bu)太(tai)敏感(gan)。
④. 等離子氣及(ji)流量
等(deng)(deng)離子(zi)氣(qi)(qi)及保護氣(qi)(qi)體通(tong)常(chang)根據被(bei)焊(han)金屬及電(dian)(dian)流(liu)大(da)小來(lai)選擇(ze)。大(da)電(dian)(dian)流(liu)等(deng)(deng)離子(zi)焊(han)接時,等(deng)(deng)離子(zi)氣(qi)(qi)及保護氣(qi)(qi)體通(tong)常(chang)采用相(xiang)同(tong)氣(qi)(qi)體,否則電(dian)(dian)弧(hu)的穩(wen)定(ding)性將變差。小電(dian)(dian)流(liu)等(deng)(deng)離子(zi)弧(hu)焊(han)焊(han)接通(tong)常(chang)采用純氬(ya)氣(qi)(qi)做等(deng)(deng)離子(zi)氣(qi)(qi)。這時因(yin)為氬(ya)氣(qi)(qi)的電(dian)(dian)離電(dian)(dian)位較低,可保證電(dian)(dian)弧(hu)引(yin)燃容易。
等(deng)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)氣流(liu)量(liang)決定(ding)了等(deng)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)流(liu)力和熔(rong)透能力。等(deng)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)氣的(de)流(liu)量(liang)越(yue)大,熔(rong)透能力越(yue)大。但等(deng)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)氣流(liu)量(liang)過大會使小(xiao)孔直徑過大而不(bu)能保證焊縫成形。因此,應根據噴嘴直徑、等(deng)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)氣的(de)種(zhong)類、焊接(jie)電流(liu)及焊接(jie)速(su)度選擇適(shi)當的(de)等(deng)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)氣流(liu)量(liang)。利用熔(rong)入(ru)法(fa)焊接(jie)時,應適(shi)當降(jiang)低等(deng)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)氣流(liu)量(liang),以減(jian)小(xiao)等(deng)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)流(liu)力。
保(bao)(bao)護氣體流(liu)量(liang)應(ying)根據焊接電流(liu)及等(deng)(deng)離子(zi)氣流(liu)量(liang)來(lai)選擇。在(zai)一定(ding)的(de)等(deng)(deng)離子(zi)氣流(liu)量(liang)下,保(bao)(bao)護氣體流(liu)量(liang)太大會導致氣流(liu)的(de)紊亂,影響電弧(hu)穩定(ding)性和保(bao)(bao)護效果。而保(bao)(bao)護氣流(liu)量(liang)太小,保(bao)(bao)護效果也(ye)不好,因此,保(bao)(bao)護氣體流(liu)量(liang)應(ying)與(yu)等(deng)(deng)離子(zi)氣流(liu)量(liang)保(bao)(bao)持適當(dang)的(de)比例。
小孔(kong)型焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)保(bao)護氣體(ti)流(liu)量一般在(zai)15~30L/min范圍(wei)內。采用(yong)較小的(de)(de)等離(li)子氣流(liu)量焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時,電弧的(de)(de)等離(li)子流(liu)力減小,電弧的(de)(de)穿透(tou)力降低,只能熔化(hua)工(gong)件(jian),不能形(xing)(xing)成小孔(kong),焊(han)(han)(han)(han)縫成形(xing)(xing)過程(cheng)與鎢(wu)極氬弧焊(han)(han)(han)(han)相似。這(zhe)種(zhong)方法稱為熔人型等離(li)子弧焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie),適用(yong)于薄(bo)板、多層焊(han)(han)(han)(han)的(de)(de)蓋面(mian)焊(han)(han)(han)(han)及角(jiao)焊(han)(han)(han)(han)縫的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)。
⑤. 引(yin)弧與(yu)收(shou)弧
板厚(hou)小(xiao)于3mm時,可(ke)直接在(zai)工件上(shang)引弧(hu)(hu)(hu)和收(shou)(shou)弧(hu)(hu)(hu)。利(li)用(yong)(yong)穿孔法等離子弧(hu)(hu)(hu)焊(han)接厚(hou)板時,引弧(hu)(hu)(hu)及收(shou)(shou)弧(hu)(hu)(hu)處容易產生(sheng)氣孔、下凹(ao)等缺陷(xian)。對于平直焊(han)縫,可(ke)采用(yong)(yong)增加引弧(hu)(hu)(hu)板和收(shou)(shou)弧(hu)(hu)(hu)板來解(jie)決(jue)這個問(wen)題。先(xian)在(zai)引弧(hu)(hu)(hu)板上(shang)形成小(xiao)孔,然后(hou)再過渡到工件上(shang)去,焊(han)接結束前將小(xiao)孔閉合(he)在(zai)收(shou)(shou)弧(hu)(hu)(hu)板上(shang)。
大厚度的環縫,不便加(jia)引(yin)弧(hu)(hu)(hu)板和(he)收弧(hu)(hu)(hu)板時,應采取焊接電流和(he)離(li)子氣遞增和(he)遞減的方法在(zai)工件上引(yin)弧(hu)(hu)(hu),完成(cheng)引(yin)弧(hu)(hu)(hu)建(jian)立小孔并(bing)利用電流和(he)等離(li)子氣流量衰減法來收弧(hu)(hu)(hu)閉合小孔。
⑥. 接頭形式和裝配要(yao)求
工件厚度小于(yu)表3-20列舉的厚度時,采取(qu)I形坡(po)口,用穿孔(kong)法(fa)單(dan)面(mian)焊雙面(mian)成(cheng)形一次焊透。工件厚度大(da)于(yu)表3-20列舉的數值時,根據厚度不同,可(ke)開V形、U形或雙V形、雙U形坡(po)口。
工件厚度(du)小于(yu)1.6mm,采用微束等離(li)子弧(hu)焊時,接(jie)頭(tou)形式有(you):對接(jie)、卷邊對接(jie)、卷邊角接(jie)、端面接(jie)頭(tou)。當厚度(du)小于(yu)0.8mm時,接(jie)頭(tou)裝配要求列于(yu)表3-21。
3. 奧氏體不銹鋼等離子弧焊的(de)工藝要點
①. 大電流等(deng)離(li)子(zi)弧焊一(yi)(yi)般(ban)用于對接(jie)接(jie)頭(tou),材料厚(hou)度小于8mm時可一(yi)(yi)次熔透,對接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)裝配間隙和錯邊量不得大于0.5mm.
②. 焊(han)接接頭焊(han)前應(ying)仔(zi)細清(qing)洗(xi)(xi)干凈(jing)。當(dang)采用微束等離(li)子弧焊(han)時,對(dui)焊(han)件的(de)清(qing)洗(xi)(xi)要求更(geng)加嚴(yan)格(ge),工件越(yue)小(xiao)、越(yue)薄,清(qing)洗(xi)(xi)要求越(yue)高。
③. 在(zai)背(bei)面的保護(hu)氬氣中適量加入二氧化碳能在(zai)熔(rong)池(chi)背(bei)面形成鉻的氧化物,增加表面張(zhang)力,防(fang)止熔(rong)池(chi)泄漏,也可(ke)采用(yong)水冷(leng)銅(tong)墊板防(fang)止泄漏。
④. 多層焊的第一道焊縫(feng)采用穿(chuan)透(tou)法(fa)焊接(jie),然后可用熔透(tou)法(fa)或其他(ta)焊接(jie)方(fang)法(fa)將(jiang)焊縫(feng)焊完。
⑤. 當(dang)要求焊縫(feng)有(you)加強高時,需向熔(rong)池加入填充焊絲(si)(si),焊絲(si)(si)的直徑可在0.8~1.2mm之間選擇。
4. 奧(ao)氏體不銹鋼等離子弧焊的(de)工藝(yi)參數(shu)
①. 穿孔型(xing)等離(li)子弧焊工藝參數
焊(han)接(jie)板(ban)厚在(zai)(zai)(zai)1~8mm之間的(de)(de)不銹鋼(gang),可通過選(xuan)擇較(jiao)大(da)的(de)(de)焊(han)接(jie)電流(liu)(liu)及(ji)等離子(zi)流(liu)(liu),使等離子(zi)弧(hu)具有較(jiao)大(da)的(de)(de)能量密度及(ji)等離子(zi)流(liu)(liu)力,將焊(han)接(jie)工(gong)件(jian)被(bei)完全(quan)熔(rong)(rong)(rong)透(tou)并在(zai)(zai)(zai)等離子(zi)流(liu)(liu)的(de)(de)作用下形(xing)成一個貫(guan)穿工(gong)件(jian)的(de)(de)小(xiao)孔,熔(rong)(rong)(rong)化金(jin)屬(shu)被(bei)排擠(ji)在(zai)(zai)(zai)小(xiao)孔的(de)(de)周圍。隨著等離子(zi)流(liu)(liu)在(zai)(zai)(zai)焊(han)接(jie)方(fang)向移動,熔(rong)(rong)(rong)化金(jin)屬(shu)沿電弧(hu)周圍熔(rong)(rong)(rong)池壁向熔(rong)(rong)(rong)池后方(fang)移動并結晶成焊(han)縫,而小(xiao)孔隨著等離子(zi)弧(hu)向前移動。
不銹鋼(gang)穿孔型等離(li)子(zi)弧焊工(gong)藝參(can)數見表3-22
②. 熔透型等離子弧焊(han)工(gong)藝參數
中、小電(dian)流(liu)等(deng)離子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)一般都采用熔(rong)透型焊(han)接技(ji)術,工(gong)藝(yi)參數與穿孔型等(deng)離子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)類(lei)似(si),主要參數的選定應(ying)注意熔(rong)透型等(deng)離子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)的工(gong)藝(yi)特點。主要是焊(han)接時熔(rong)池上不需形成小孔,焊(han)縫成形過程與鎢極氬弧(hu)(hu)焊(han)相似(si),只需考慮熔(rong)深和熔(rong)寬。
不銹(xiu)鋼熔(rong)透型等離子弧(hu)焊工(gong)藝(yi)參數見表3-23
③. 微(wei)束等離子弧(hu)焊工藝
不銹鋼微(wei)束等(deng)離(li)子弧(hu)焊工藝參數見表 3-24.
④. 脈沖等離子弧焊(han)工(gong)藝參數
脈沖(chong)(chong)等離(li)子弧焊(han)的過程(cheng)與脈沖(chong)(chong)焊(han)相(xiang)似,每一(yi)次(ci)脈沖(chong)(chong)電流在焊(han)件上形(xing)成一(yi)個焊(han)點(dian),每個焊(han)點(dian)相(xiang)互重(zhong)疊一(yi)部(bu)分便連成焊(han)縫。一(yi)般采用方(fang)波或梯(ti)形(xing)波直(zhi)流脈沖(chong)(chong)電源。
脈沖(chong)等(deng)離子焊(han)(han)機一般(ban)采用頻率為50Hz以(yi)下的(de)脈沖(chong)弧焊(han)(han)電(dian)源。與一般(ban)等(deng)離子焊(han)(han)相比,脈沖(chong)等(deng)離子焊(han)(han)的(de)優點(dian)是:
a. 焊(han)接過程更穩定;
b. 焊(han)接線能(neng)量易(yi)于控(kong)制(zhi),能(neng)夠(gou)更好(hao)地(di)控(kong)制(zhi)熔池,保證良好(hao)的焊(han)縫成形;
c. 焊(han)接熱影響區小,焊(han)接變形小;
d. 脈沖電弧具有攪(jiao)拌(ban)作用(yong),有利(li)于細(xi)化晶粒,降低(di)裂(lie)紋的敏感(gan)性;
e. 可(ke)進(jin)行全位置焊接。
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。
不銹鋼脈(mo)沖(chong)等離子弧焊(han)工藝參數見表(biao)3-25.