鉻鎳奧(ao)氏體(ti)不銹鋼(gang)工藝特點如(ru)下(xia):
1. 接頭形式及(ji)裝(zhuang)配
等離子弧焊的(de)通用接(jie)頭是(shi)對接(jie)接(jie)頭,板厚≤8mm采用I形(xing)坡口,隨著厚度增加可采用單面V形(xing)或U形(xing)以及雙面V形(xing)和U形(xing)坡口,從一側或兩(liang)側進行單道(dao)或多道(dao)焊。此(ci)外,也適于角接(jie)和T形(xing)接(jie)頭的(de)焊接(jie)。
焊接(jie)(jie)厚(hou)(hou)度(du)在0.05~1.6mm之間(jian)時,通常(chang)用微束等離(li)子弧焊以熔透法焊接(jie)(jie)。對于厚(hou)(hou)度(du)在0.05~0.25mm的工件一般用卷邊(bian)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)。接(jie)(jie)頭(tou)(tou)可在折邊(bian)機上制(zhi)備,卷邊(bian)高度(du)與板(ban)(ban)厚(hou)(hou)有關。厚(hou)(hou)度(du)<0.8mm薄板(ban)(ban)I形(xing)坡(po)口對接(jie)(jie)和卷邊(bian)對接(jie)(jie)裝(zhuang)配與夾(jia)緊要(yao)求如圖3-1和表3-20所(suo)示(shi)。薄板(ban)(ban)(厚(hou)(hou)度(du)<0.8mm)端(duan)面(mian)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)的裝(zhuang)配要(yao)求如圖3-2所(suo)示(shi)。
板厚在(zai)1.6~3mm之間推薦(jian)采用鎢(wu)極氬(ya)弧焊(han)。厚度大(da)于3mm的(de)(de)焊(han)件(jian),可(ke)用I形坡口以小(xiao)孔法(fa)等離子(zi)弧焊(han)技術(shu)單(dan)面一次(ci)焊(han)成。當厚度較大(da)(>8mm)的(de)(de)焊(han)件(jian)采用開坡口對接時,因等離子(zi)弧焊(han)的(de)(de)熔深比鎢(wu)極氬(ya)弧焊(han)大(da),接頭(tou)的(de)(de)鈍邊可(ke)加大(da)。
等離子弧焊的(de)(de)起(qi)弧處坡口邊(bian)緣必須(xu)緊密接(jie)觸(chu),之間(jian)(jian)的(de)(de)間(jian)(jian)隙不(bu)應(ying)超過金(jin)屬(shu)(shu)厚度的(de)(de)10%。若難以保(bao)(bao)證(zheng)此公差時(shi)(shi),需(xu)(xu)添加填充金(jin)屬(shu)(shu)。用(yong)小孔法焊接(jie)時(shi)(shi),焊接(jie)熔(rong)池是靠液態金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)表面張力支托(tuo),可以不(bu)需(xu)(xu)要起(qi)激(ji)冷作(zuo)用(yong)和支托(tuo)作(zuo)用(yong)的(de)(de)襯墊(dian)。但為了保(bao)(bao)護底層熔(rong)化金(jin)屬(shu)(shu)不(bu)受大氣污(wu)染,在焊接(jie)不(bu)銹鋼(gang)時(shi)(shi)在焊縫背面要求用(yong)保(bao)(bao)護氣進行保(bao)(bao)護。
如圖3-3所示為(wei)小孔焊接對(dui)(dui)接接頭用(yong)(yong)的襯(chen)墊(dian)。它有(you)一(yi)較深的通(tong)(tong)氣槽,兩(liang)邊可以支(zhi)托工件使(shi)之對(dui)(dui)齊。槽內通(tong)(tong)入對(dui)(dui)焊縫背面起保護作用(yong)(yong)的氣體(ti)。這也為(wei)等離子體(ti)射流提供了一(yi)個排出空間。
2. 等離子弧焊工藝參(can)數的選(xuan)擇
①. 焊(han)接電(dian)流
焊(han)接(jie)電(dian)(dian)流(liu)(liu)是(shi)根據板厚或(huo)熔透(tou)要(yao)求來(lai)選(xuan)定(ding)的(de)(de)。焊(han)接(jie)電(dian)(dian)流(liu)(liu)過(guo)小,難于形(xing)成(cheng)小孔(kong)效應;焊(han)接(jie)電(dian)(dian)流(liu)(liu)增大(da),等離子弧(hu)穿透(tou)力增大(da),但電(dian)(dian)流(liu)(liu)過(guo)大(da)會造成(cheng)熔池金屬因小孔(kong)直徑過(guo)大(da)而墜落,難以形(xing)成(cheng)合格焊(han)縫,甚(shen)至(zhi)引(yin)起雙弧(hu),損傷噴嘴并破壞焊(han)接(jie)過(guo)程穩(wen)定(ding)性。因此,在(zai)噴嘴結構確定(ding)后,為了(le)獲得穩(wen)定(ding)的(de)(de)小孔(kong)焊(han)接(jie)過(guo)程,焊(han)接(jie)電(dian)(dian)流(liu)(liu)只能在(zai)某一(yi)個(ge)合適的(de)(de)范圍內選(xuan)擇,而且這個(ge)范圍與離子氣(qi)的(de)(de)流(liu)(liu)量有關。
②. 焊接速度
焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)速度應根據(ju)等離子(zi)氣(qi)流量(liang)(liang)及(ji)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)電流來選擇。其他條件一定時,如果焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)速度增大,焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)熱(re)輸入減小(xiao)(xiao),小(xiao)(xiao)孔(kong)直徑隨(sui)之減小(xiao)(xiao),直至(zhi)消失(shi),失(shi)去小(xiao)(xiao)孔(kong)效應。如果焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)速度太低(di),母材過熱(re),小(xiao)(xiao)孔(kong)擴大,熔池(chi)金屬容易墜落,甚(shen)至(zhi)造(zao)成焊(han)(han)(han)縫塌(ta)陷(xian)、熔池(chi)泄漏現象。因此,焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)速度、離子(zi)氣(qi)流量(liang)(liang)及(ji)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)電流等這三個工藝參數應相互配合(he)。
③. 噴嘴離工件的距離
噴(pen)嘴(zui)(zui)(zui)離(li)工件的(de)距(ju)(ju)離(li)過大,熔(rong)透能力降(jiang)低;距(ju)(ju)離(li)過小易造成(cheng)噴(pen)嘴(zui)(zui)(zui)被飛(fei)濺堵塞,破壞噴(pen)嘴(zui)(zui)(zui)正常工作。噴(pen)嘴(zui)(zui)(zui)離(li)工件距(ju)(ju)離(li)一般取3~8mm.和鎢極氬弧焊(han)相(xiang)比,噴(pen)嘴(zui)(zui)(zui)距(ju)(ju)離(li)變(bian)化對焊(han)接質量的(de)影響不太(tai)敏(min)感。
④. 等離子(zi)氣及流量
等離子氣(qi)(qi)及保護(hu)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)通常(chang)根據被焊(han)金屬(shu)及電(dian)流(liu)大(da)小(xiao)來(lai)選擇。大(da)電(dian)流(liu)等離子焊(han)接時(shi),等離子氣(qi)(qi)及保護(hu)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)通常(chang)采(cai)用(yong)相同氣(qi)(qi)體(ti)(ti),否則電(dian)弧的穩定性將(jiang)變(bian)差。小(xiao)電(dian)流(liu)等離子弧焊(han)焊(han)接通常(chang)采(cai)用(yong)純氬氣(qi)(qi)做等離子氣(qi)(qi)。這(zhe)時(shi)因為氬氣(qi)(qi)的電(dian)離電(dian)位較低,可保證電(dian)弧引(yin)燃(ran)容易。
等(deng)離(li)子氣(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)決定了等(deng)離(li)子流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)力(li)和熔(rong)(rong)透能力(li)。等(deng)離(li)子氣(qi)(qi)的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)越大,熔(rong)(rong)透能力(li)越大。但等(deng)離(li)子氣(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)過大會使小孔直徑(jing)過大而(er)不(bu)能保(bao)證焊縫(feng)成形(xing)。因(yin)此(ci),應根據噴嘴直徑(jing)、等(deng)離(li)子氣(qi)(qi)的(de)(de)種類、焊接(jie)(jie)電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)及焊接(jie)(jie)速(su)度選擇適當的(de)(de)等(deng)離(li)子氣(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)。利用熔(rong)(rong)入法焊接(jie)(jie)時(shi),應適當降(jiang)低等(deng)離(li)子氣(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang),以減(jian)小等(deng)離(li)子流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)力(li)。
保(bao)護(hu)氣體(ti)流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)應根據焊接電流(liu)(liu)(liu)(liu)及等(deng)離子氣流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)來選擇。在一定的等(deng)離子氣流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)下,保(bao)護(hu)氣體(ti)流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)太大會導致氣流(liu)(liu)(liu)(liu)的紊(wen)亂,影響(xiang)電弧穩定性和保(bao)護(hu)效果。而保(bao)護(hu)氣流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)太小,保(bao)護(hu)效果也不(bu)好,因此,保(bao)護(hu)氣體(ti)流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)應與等(deng)離子氣流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)保(bao)持適當的比例。
小孔(kong)型(xing)焊接(jie)保護氣(qi)體(ti)流量(liang)一般在15~30L/min范圍(wei)內。采(cai)用較小的(de)等離(li)子氣(qi)流量(liang)焊接(jie)時,電(dian)(dian)弧(hu)(hu)的(de)等離(li)子流力減小,電(dian)(dian)弧(hu)(hu)的(de)穿(chuan)透力降低,只能(neng)熔化工(gong)件,不能(neng)形(xing)成小孔(kong),焊縫成形(xing)過(guo)程與鎢極氬弧(hu)(hu)焊相(xiang)似。這(zhe)種方法稱為(wei)熔人(ren)型(xing)等離(li)子弧(hu)(hu)焊接(jie),適用于薄板、多層焊的(de)蓋(gai)面焊及角焊縫的(de)焊接(jie)。
⑤. 引弧與收弧
板厚小(xiao)于3mm時,可(ke)直(zhi)接(jie)在(zai)工件上引(yin)弧(hu)(hu)和(he)收弧(hu)(hu)。利用穿孔(kong)(kong)法等(deng)離子弧(hu)(hu)焊(han)接(jie)厚板時,引(yin)弧(hu)(hu)及(ji)收弧(hu)(hu)處(chu)容易(yi)產生氣(qi)孔(kong)(kong)、下凹等(deng)缺陷。對于平直(zhi)焊(han)縫,可(ke)采(cai)用增(zeng)加(jia)引(yin)弧(hu)(hu)板和(he)收弧(hu)(hu)板來解決這(zhe)個問題。先在(zai)引(yin)弧(hu)(hu)板上形成小(xiao)孔(kong)(kong),然(ran)后再過渡到工件上去,焊(han)接(jie)結(jie)束(shu)前將小(xiao)孔(kong)(kong)閉(bi)合在(zai)收弧(hu)(hu)板上。
大厚度的環縫,不便(bian)加引(yin)弧(hu)板和(he)收(shou)弧(hu)板時,應采(cai)取(qu)焊接電流和(he)離子氣(qi)遞增和(he)遞減(jian)(jian)的方法在工件上(shang)引(yin)弧(hu),完成(cheng)引(yin)弧(hu)建立小(xiao)孔(kong)并利(li)用電流和(he)等離子氣(qi)流量衰減(jian)(jian)法來收(shou)弧(hu)閉合小(xiao)孔(kong)。
⑥. 接(jie)頭(tou)形(xing)式和(he)裝(zhuang)配要求
工件厚(hou)度小(xiao)于表3-20列舉的(de)厚(hou)度時(shi)(shi),采取I形(xing)坡口(kou),用(yong)穿(chuan)孔法單(dan)面焊(han)雙面成形(xing)一次(ci)焊(han)透。工件厚(hou)度大于表3-20列舉的(de)數值時(shi)(shi),根(gen)據厚(hou)度不同,可(ke)開V形(xing)、U形(xing)或雙V形(xing)、雙U形(xing)坡口(kou)。
工件厚(hou)度(du)(du)小于(yu)1.6mm,采(cai)用微束等離子(zi)弧焊時(shi),接(jie)(jie)頭形式(shi)有:對(dui)接(jie)(jie)、卷(juan)邊對(dui)接(jie)(jie)、卷(juan)邊角接(jie)(jie)、端(duan)面(mian)接(jie)(jie)頭。當厚(hou)度(du)(du)小于(yu)0.8mm時(shi),接(jie)(jie)頭裝(zhuang)配要求列(lie)于(yu)表(biao)3-21。
3. 奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼等離(li)子弧(hu)焊的工藝要點(dian)
①. 大電流等離子弧(hu)焊一般用于(yu)對(dui)接(jie)接(jie)頭,材料厚(hou)度(du)小(xiao)于(yu)8mm時可(ke)一次熔透,對(dui)接(jie)接(jie)頭的裝配間(jian)隙和(he)錯(cuo)邊量不得大于(yu)0.5mm.
②. 焊接(jie)接(jie)頭焊前應仔細清(qing)洗干凈。當采(cai)用微束(shu)等離(li)子弧焊時(shi),對焊件(jian)的清(qing)洗要求(qiu)更加(jia)嚴格,工件(jian)越小、越薄(bo),清(qing)洗要求(qiu)越高。
③. 在背面的保護氬(ya)氣中適(shi)量(liang)加入二氧化碳能在熔池(chi)背面形成鉻(ge)的氧化物,增加表面張力,防(fang)止熔池(chi)泄漏,也可采(cai)用(yong)水冷銅(tong)墊(dian)板(ban)防(fang)止泄漏。
④. 多層(ceng)焊(han)(han)的第一道(dao)焊(han)(han)縫(feng)采用穿透(tou)法(fa)焊(han)(han)接,然后可用熔(rong)透(tou)法(fa)或其他(ta)焊(han)(han)接方法(fa)將焊(han)(han)縫(feng)焊(han)(han)完。
⑤. 當要求焊縫(feng)有加強(qiang)高(gao)時,需(xu)向熔(rong)池加入(ru)填充(chong)焊絲,焊絲的直徑可(ke)在0.8~1.2mm之(zhi)間選擇。
4. 奧氏(shi)體不銹鋼等(deng)離子(zi)弧焊(han)的工(gong)藝參數
①. 穿孔型等離子弧焊工藝參數(shu)
焊(han)(han)(han)接板(ban)厚在(zai)1~8mm之間的不銹鋼,可通過選擇較大的焊(han)(han)(han)接電(dian)流(liu)(liu)及等(deng)離子(zi)(zi)(zi)流(liu)(liu),使等(deng)離子(zi)(zi)(zi)弧(hu)具(ju)有較大的能(neng)量(liang)密度及等(deng)離子(zi)(zi)(zi)流(liu)(liu)力(li),將焊(han)(han)(han)接工(gong)件被完全熔(rong)透并(bing)在(zai)等(deng)離子(zi)(zi)(zi)流(liu)(liu)的作用下形(xing)成(cheng)(cheng)一(yi)個貫穿工(gong)件的小(xiao)孔(kong),熔(rong)化金屬被排擠在(zai)小(xiao)孔(kong)的周圍(wei)。隨(sui)(sui)著等(deng)離子(zi)(zi)(zi)流(liu)(liu)在(zai)焊(han)(han)(han)接方向(xiang)移動,熔(rong)化金屬沿電(dian)弧(hu)周圍(wei)熔(rong)池壁向(xiang)熔(rong)池后方移動并(bing)結晶成(cheng)(cheng)焊(han)(han)(han)縫,而小(xiao)孔(kong)隨(sui)(sui)著等(deng)離子(zi)(zi)(zi)弧(hu)向(xiang)前移動。
不銹鋼穿(chuan)孔(kong)型(xing)等離(li)子弧焊(han)工藝參數見表(biao)3-22
②. 熔透型等離(li)子弧焊工藝參數
中、小電流等離(li)子(zi)弧(hu)焊(han)一般(ban)都采用熔(rong)透型焊(han)接技術,工(gong)藝(yi)參數與(yu)穿孔型等離(li)子(zi)弧(hu)焊(han)類似(si),主(zhu)要參數的(de)選定應注意熔(rong)透型等離(li)子(zi)弧(hu)焊(han)的(de)工(gong)藝(yi)特點。主(zhu)要是焊(han)接時(shi)熔(rong)池上不需形(xing)成小孔,焊(han)縫成形(xing)過(guo)程(cheng)與(yu)鎢(wu)極(ji)氬弧(hu)焊(han)相(xiang)似(si),只需考慮熔(rong)深(shen)和熔(rong)寬。
不銹鋼熔(rong)透型等離子(zi)弧焊工藝參數見表3-23
③. 微束等離子弧焊工藝
不銹鋼微束等離子弧(hu)焊工藝參數見表 3-24.
④. 脈沖(chong)等離子弧焊(han)工藝參(can)數
脈沖(chong)等離子弧焊的過程與脈沖(chong)焊相(xiang)似,每(mei)一次脈沖(chong)電(dian)流(liu)在焊件上形成一個焊點,每(mei)個焊點相(xiang)互重(zhong)疊一部分便連成焊縫。一般采用(yong)方波(bo)或梯(ti)形波(bo)直流(liu)脈沖(chong)電(dian)源。
脈(mo)沖等離(li)子(zi)焊(han)(han)機一般(ban)采用頻率為50Hz以(yi)下的脈(mo)沖弧焊(han)(han)電(dian)源(yuan)。與一般(ban)等離(li)子(zi)焊(han)(han)相(xiang)比(bi),脈(mo)沖等離(li)子(zi)焊(han)(han)的優點是:
a. 焊接過(guo)程(cheng)更穩(wen)定;
b. 焊接線能量易于控制,能夠(gou)更好地控制熔(rong)池(chi),保證良好的焊縫成形;
c. 焊接熱影響(xiang)區(qu)小(xiao),焊接變形小(xiao);
d. 脈(mo)沖電(dian)弧具有(you)攪拌(ban)作用,有(you)利于細化晶粒,降低裂紋的敏感性;
e. 可進行全位置焊接。
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。
不銹鋼脈沖(chong)等(deng)離子弧焊工藝參數見(jian)表3-25.