焊接工藝

（1）焊接方法：由于現(xiàn)場(chǎng)多數(shù)為不銹鋼管道 　且大小不一，根據(jù)不銹鋼的焊接特點(diǎn)，盡可能減小熱輸入量，故采用手工電弧焊、氬弧焊兩種方法，d ＞Φ159 mm 的采用氬弧焊打底，手工電弧焊蓋面。d ≦Φ159 mm 的全用氬弧焊。焊機(jī)采用手工電弧焊/氬弧焊兩用的WS7 一400 逆變式弧焊機(jī)。

（2）焊接材料：奧氏體不銹鋼是特殊性能用鋼，為滿足接頭具有相同的性能，應(yīng)遵循“等成分”原則選擇焊接材料，同時(shí)為增強(qiáng)接頭抗熱裂紋和晶間腐蝕能力，使接頭中出現(xiàn)少量鐵素體，選擇HooCr19Ni12Mo2氬弧焊用焊絲，手弧焊用焊條CHSO22 作為填充材料，其成分見(jiàn)表1 和表2。

表1 焊絲HOOCr19Ni12Mo2化學(xué)成分（%）

表2 焊條CHS022化學(xué)成分（%）

（3）焊接參數(shù)。奧氏體不銹鋼的突出特點(diǎn)是對(duì)過(guò)熱敏感，故采用小電流、快速焊，多層焊時(shí)要嚴(yán)格控制層間溫度，使層間溫度小于60 ℃ 。具體參數(shù)見(jiàn)表3 。

表3 焊接參數(shù)

（4 ）坡口形式及裝配定位焊。坡口形式采用V 形坡口，由于采用了較小的焊接電流，熔深小，因而坡口的鈍邊比碳鋼小，約為0-0.5 mm，坡口角度比碳鋼大，約為65°- 700°，其形式見(jiàn)圖l 。

圖1 坡口形式

因不銹鋼熱膨脹系數(shù)較大，焊接時(shí)產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力，要求采用嚴(yán)格的定位焊。對(duì)于d≦Φ89 mm 的管采用兩點(diǎn)定位，d=Φ89-Φ219 mm采用三點(diǎn)定位，d≧219 mm 的采用四點(diǎn)定位；定位焊縫長(zhǎng)度6-8 mm。

（5）焊接技術(shù)要求：

① 手工電弧焊時(shí)焊機(jī)采用直流反接，氬弧焊時(shí)采用直流正接；

② 焊前應(yīng)將焊絲用不銹鋼絲刷刷掉表面的氧化皮，并用丙酮清洗；焊條應(yīng)在200-250 ℃ 烘干1h，隨取隨用；

③ 焊前將工件坡口兩側(cè)25 mm 范圍內(nèi)的油污等清理干凈，并用丙酮清洗坡口兩側(cè)25 mm 范圍；

④ 氬弧焊時(shí)，噴嘴直徑Φ2 mm , 鎢極為缽鎢極，規(guī)格Φ2.5 mm ；

⑤ 氬弧焊焊接不銹鋼時(shí)，背面必須充氬氣保護(hù)，才能保證背面成形。采用在管道內(nèi)局部充氬的方法，流量為5-14L/min，正面氬氣流量為12 一13L/min 。

打底焊時(shí)焊縫厚度應(yīng)盡量薄，與根部熔合良好，收弧時(shí)要成緩坡形，如有收弧縮孔，應(yīng)用磨光機(jī)磨掉。必須在坡口內(nèi)引弧熄弧，熄弧時(shí)應(yīng)填滿弧坑，防止弧坑裂紋。

由于該不銹鋼為奧氏體不銹鋼，為防止碳化物析出敏化及晶間腐蝕，應(yīng)嚴(yán)格控制層間溫度和焊后冷卻速度，要求焊接時(shí)層間溫度控制在60℃ 以下，焊后必須立即水冷，同時(shí)采用分段焊接。具體分段方法見(jiàn)圖2。這種對(duì)稱分散的焊接順序，即可增大接頭的冷卻速度，又可減小焊接應(yīng)力。

圖2 不同管徑分段焊接示意圖
2 結(jié)果

( 1 )外觀檢查無(wú)氣孔、焊瘤、凹陷及咬邊等缺陷，成形良好。

( 2 )對(duì)試件進(jìn)行拉伸、彎曲試驗(yàn)，各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)均滿足要求，未發(fā)現(xiàn)未熔合和裂紋等缺陷。

( 3 )宏觀金相檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)焊道熔合良好，熔深為1-1.5 mm 。微觀金相檢驗(yàn)，其母材及熱影響區(qū)都是全奧氏體組織，焊縫金屬為奧氏體十鐵素體（4 % ）組織，完全滿足抗晶間腐蝕和抗脆化的要求，經(jīng)煤化公司現(xiàn)場(chǎng)施工 保證了焊接工程質(zhì)量。