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奧氏體不銹鋼的焊接性良好,焊接時一般不需要采取特殊的工藝措施。但是,如果焊條選擇不當(dāng),會產(chǎn)生一些焊接缺陷?! ?br />
例如,選用碳鋼焊條焊接不銹鋼,會使不銹鋼產(chǎn)生晶間腐蝕,受到晶間腐蝕的不銹鋼會失去抗腐蝕的能力,而且會在應(yīng)力作用下沿晶界斷裂,強(qiáng)度幾乎完全喪失,是奧氏體不銹鋼危險(xiǎn)的一種破壞形式。
常溫環(huán)境的優(yōu)勢
在適宜的常溫環(huán)境下(一般認(rèn)為 15 - 25℃),焊接質(zhì)量相對更易。此時,焊縫的冷卻速度適中,既能避免過快冷卻產(chǎn)生淬硬組織和過大應(yīng)力,又不會因過慢冷卻導(dǎo)致晶粒粗大。焊條的性能也能得到較好發(fā)揮,電弧穩(wěn)定,藥皮能正常發(fā)揮保護(hù)和冶金作用,有利于獲得成型良好、質(zhì)量穩(wěn)定的焊縫。
焊接環(huán)境因素
溫度:環(huán)境溫度過低,會使焊件冷卻速度過快,增加焊接應(yīng)力,容易產(chǎn)生裂紋等缺陷。一般來說,當(dāng)環(huán)境溫度低于 0℃時,需要對焊件進(jìn)行預(yù)熱;環(huán)境溫度過高,會使焊條藥皮過早發(fā)紅、脫落,影響保護(hù)效果,同時也會使焊縫冷卻速度過慢,晶粒粗大。
濕度:環(huán)境濕度過大,會使空氣中的水分進(jìn)入焊縫,增加焊縫中的氫含量,導(dǎo)致氣孔、裂紋等缺陷的產(chǎn)生。當(dāng)相對濕度超過 90% 時,一般不宜進(jìn)行焊接作業(yè)。
風(fēng)速:在有風(fēng)的環(huán)境中焊接,會使電弧不穩(wěn)定,影響焊接質(zhì)量。當(dāng)風(fēng)速超過一定限度時,會吹散保護(hù)氣體,使焊縫失去保護(hù),容易產(chǎn)生氣孔、氧化等缺陷。一般規(guī)定,手工電弧焊時,風(fēng)速大于 8m/s 就需要采取防風(fēng)措施。
焊接環(huán)境溫度對碳鋼焊條的焊接質(zhì)量有顯著影響,具體如下:
低溫環(huán)境的影響
產(chǎn)生淬硬組織:環(huán)境溫度過低時,焊接冷卻速度過快,焊縫及熱影響區(qū)易形成淬硬組織,如馬氏體。馬氏體硬度高、韌性差,使焊接接頭的脆性增加,裂紋敏感性增大。尤其對于含碳量較高或合金元素較多的碳鋼,這種現(xiàn)象更為明顯。
增大焊接應(yīng)力:低溫下,焊件整體溫度較低,焊接過程中焊縫金屬與周圍母材的溫差更大。焊接后,焊縫收縮時受到低溫母材的約束,會產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力。當(dāng)應(yīng)力超過材料的屈服強(qiáng)度時,就可能導(dǎo)致焊接接頭出現(xiàn)裂紋,特別是在焊縫的根部、收弧處等應(yīng)力集中部位。
影響焊條性能:低溫會使焊條的藥皮變脆,在焊接過程中可能出現(xiàn)藥皮脫落的現(xiàn)象,影響藥皮對焊縫的保護(hù)作用和冶金反應(yīng)效果。此外,低溫還會使焊條的引弧和穩(wěn)弧性能變差,電弧穩(wěn)定性降低,導(dǎo)致焊接過程不穩(wěn)定,影響焊縫的成型和質(zhì)量。
適用范圍不同:
1、碳鋼焊條(其熔敷金屬抗拉強(qiáng)度均小于等于500MPa即50kgf/mm2)適用碳鋼及低強(qiáng)度的低合金鋼焊接。
2、不銹鋼焊條是指涂有以不銹鋼為源料的一類焊條。可分為鉻不銹鋼焊條和鉻鎳不銹鋼焊條,廣泛應(yīng)用于化工、化肥、石油、醫(yī)療機(jī)械制造等行業(yè)。
高溫環(huán)境的影響
降低焊縫力學(xué)性能:環(huán)境溫度過高,焊縫冷卻速度過慢,會使焊縫金屬的晶粒長大,形成粗大的組織。粗大晶粒會降低焊縫的強(qiáng)度、韌性和硬度等力學(xué)性能,使焊接接頭的綜合性能下降。
影響焊條藥皮性能:高溫環(huán)境可能使焊條藥皮過早地發(fā)紅、開裂甚至脫落。藥皮的過早失效會導(dǎo)致保護(hù)氣體不足,空氣容易侵入焊縫,使焊縫金屬發(fā)生氧化、氮化等反應(yīng),降低焊縫的純凈度和性能。同時,藥皮中合金元素的過渡也會受到影響,無法準(zhǔn)確地向焊縫中添加所需的合金元素,從而影響焊縫的化學(xué)成分和力學(xué)性能。
導(dǎo)致焊接變形:高溫環(huán)境下,焊件整體溫度較高,焊接時產(chǎn)生的熱量更容易使焊件產(chǎn)生不均勻的膨脹和收縮。由于碳鋼的熱膨脹系數(shù)較大,在高溫焊接時,這種膨脹和收縮更為明顯,容易導(dǎo)致焊件產(chǎn)生較大的變形,影響焊接結(jié)構(gòu)的尺寸精度和外觀質(zhì)量。
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