对于不锈钢而言,它的焊接性能有五个方面:高温裂纹、低温裂纹、焊接接头的韧性、σ相脆化和475℃脆化。
高温裂纹和焊接接头的韧性是相互影响的,高温裂纹敏感性低,则焊接接头低温韧性的下降;氢的扩散是产生低温裂纹的主要原因,因此我们采取预热、焊后热处理和约束程度的减轻等方法来抑制氢的扩散,从而就能避免低温裂纹[3]。
1.2.2 不锈钢焊接技术和注意事项
不锈钢的焊接方法主要有手工焊(MMA),金属极气体保护焊(MIG/MAG)和钨极惰性气体保护焊(TIG)三种。
焊前准备:焊接材料厚度小于4mm的不用开破口,可以直接进行焊接。焊接材料厚度在4到6 mm之间的,可以开V形坡口进行焊接。焊接材料厚度大于6 mm的,可以开V、U或者X形坡口。特别注意的是在焊接之前,如果材料表面有油污和氧化膜,应该对焊件进行处理,以免对焊接过程产生影响,从而影响焊接结果。焊接参数注要包括焊接电流,钨极直径,弧长,电弧电压,焊接速度,保护气流,喷嘴直径等[4]。304不锈钢使用直流焊机,焊接电流一般为60-120A。
焊接参数应根据焊接方法和材料的不同,具体考虑计算。
1.2.3 手工焊(MMA)
手工焊对于人们来说,是最常见到的,它有着很长时间的焊接历史,一直到今天。手工焊顾名思义就是以人为主,它是一种实践性的焊接方法,它用人的手来进行焊接。
手工焊是一种简单、常见的焊接方法,因此,它有着广泛的使用率。而且它对使用环境没有特别的要求,可以室外,可以室内,甚至可以在水下。它的电弧长度依靠人的手来调节。直流电是最常使用的,电弧载体和焊缝的填充材料都是由它的电极来扮演。电极是由合金或非合金金属芯丝和焊条药皮组成,这层药皮保护焊缝不受空气的侵害,同时稳定电弧,它还可以促成渣层的形成,保护焊缝使它成型。由于它的简单性,所以它使用一般的CO2焊机就可以了。当然它的保护气体是二氧化碳[5]。何芬[6]等分别采用焊条电弧焊和MAG焊得方法对 316L 不锈钢进行焊接,通过对焊接接头的显微组织观察和一系列的拉伸、弯曲、硬度试验,结果表明, MAG焊焊接接头的抗拉强度和显微硬度均比焊条电弧焊低。
1.2.4 MIG/MAG焊
这是一种相对先进的焊接方法。更像是手工焊的进一步“发展”,在这种方法中,金属丝焊条是由机器送入的,电弧持续稳定发热,它所产生的热量从而作用于金属丝焊条使之融化,从而进行焊接。由于它的通用性和特殊性的优点,使之成为使用率最高的焊接方法,它适合焊接各种钢、如低合金钢、非合金钢、和高合金钢为基体的材料。贾法勇[7]等对SAF2205双相不锈钢纵向角接板焊接接头的疲劳强度进行了研究,他们用统计处理的方法,并且用相同接头形式结构钢的疲劳强度进行了比较。试验结果表明,双相不锈钢纵向角接板焊接接头名义应力疲劳强度试验结果FAT136,热点应力疲劳强度试验结果为FAT163,高于相同接头形式结构钢的疲劳级别;双相不锈钢的静载强度级别对其疲劳强度设计级别没有明显的影响。
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