奥氏体不锈钢焊条电弧焊焊接工艺

奥氏体不锈钢焊条电弧焊焊接工艺

    奥氏体不锈钢在化工容器中焊接拼接方式是多种多样的，但接触介质的焊接接头都应该是对接的（包括单缝拼接的对接焊缝、T形拼接的对接焊缝和十字拼接对接焊缝），不允许存在角焊缝（包括T形接头角焊缝、搭接接头角焊缝、套管接头角焊缝和角接接头角焊缝）。只有极少数不得已的情况下（如修补内衬层）才采用搭接接头角焊缝。采用对接焊缝十字拼接时，相邻简节纵缝应对准踩用对接焊缝T形拼接时，相邻筒节的纵焊缝距离或封头焊缝的端点与相邻简节纵焊缝的距离应大于简体壁厚的3倍，且不小于l00mm。
    装配于简体内部的构件与简体焊接时，其焊缝应尽量避开简体环焊缝和简体与封头相接的环焊缝。
    简体纵焊缝的对口错边量，在板厚≤50mm时不得大干板厚的1/4，且不超过3mm瓶厚> 50rwn时，应≤1/16板厚且≤l0rwn。简体环焊缝的对口错边量，板厚≤40mm时应≤1/4板厚，且≤5mm舨厚大干40mm时，应≤1/8板厚且≤20mm。
    复合钢板的对口错边置以复层表面为基准，不论纵缝还是环缝，均不得大于复层厚度的5%，且不大干2mm。
    化工容器封头如果是拼接后成形，其拼接焊缝在成型前应打磨至与母材齐平。如果封头由成型瓣片和圆板对接拼制成时，焊缝方向只允许是径向和环向的。各不相交焊缝之间的最小距离应大干壁厚的三倍，且不小于lOOwn。
    尽量避免在容器焊缝及其边缘附近开孔。如必须开孔，则以开孔中心是圆心。1.5倍开孔直径为半径的圆所包容的焊接接头都需经射线或超声探伤检查判定为合格。
    焊接不锈钢时，不允许焊条在非焊接部位引弧，以避免由于引弧迹点产生局部腐蚀。在可能的情况下选用与产品相同的材料作为引弧板引弧，也可以直接在焊接部位进行定位焊或正式施焊。假若不慎在非焊接部位引弧，必须将弧坑按施焊工艺条件进行焊补并要打磨至与基本金属面齐平。当产品在焊接夹具工作台上进行旋转焊接时，一定要使焊与件夹具的接触面有良好的接触，接触不良会产生电弧闪点，而引起烧伤处局部腐蚀。
    从奥氏体不锈钢性能上分析，它的电阻大且导热性又差，与焊接同等厚度碳素钢相比，可以选择小的焊接电流在保证焊透的情况下可适当地提高焊接速度。这样，焊接熔池所受到的热量会相对小些，有利于提高焊缝金属的抗腐蚀性能，又能减少焊后变形量，可一举两得。在施焊过程中，焊缝背面加紫铜垫板或者通水冷却等方法，都是能使焊接熔池热量减少，提高焊接接头耐腐蚀性的有效措施。
    化工容器和设备的焊接顺序是，先焊接纵缝，后焊接环缝，以减少焊接应力。在焊接操作时，应尽量采用对称焊、分段焊、跳焊和逆向分段焊等操作方法，以减少焊接应力，又减少焊后变形量。发生焊后变形进行校形时，严禁用铁质锤子矫形，以防局部过量变形或铁粒子粘在不锈钢板上而产生腐蚀，应选用木质锤子。
    耐腐蚀要求高的奥氏体型不锈钢容器及与介质接触的焊缝，应该最后施焊，才能提高焊缝金属耐腐蚀能力。焊接时，尽量避免损伤奥氏体型不锈钢容器内表面，如有局部伤痕、刻槽等影响耐腐蚀性能的缺陷，不像耐蚀合金，这个必须修正打磨，打唐处与基本母材金属呈不小于1:3斜坡过渡。打磨深度不应超过该部位金属材料厚度的5%，且不超过2wn，否则，要进行补焊、磨平。
    在焊接化工容器和管路时，要求焊缝完全焊透，以保证受压元件的质量和对性能的要求。对接焊缝通常采取双面焊或单面焊双面成形的方法来保证焊缝反面焊透。双面焊使用比较广泛，对焊工操作技能虽有一定要求，但并非很严格。但由于受构件尺寸和形状限制，如小直径容器、管道在里面无法进行施焊，只能在容器外侧焊接。通常单侧焊时易造成内表面未焊透或出现焊瘤和咬边等焊接缺陷，无法满足焊接质量的要求。为此，提出了单面焊双面成形的焊接操作方法。
    单面焊双面成形操作方法是一种高技巧的操作技术，要求在焊件坡口背面没有任何辅助措施的条件下，在坡口正面进行焊接，且焊后保证坡口正、反两面部有一定的焊缝余高能得到均匀整齐、得到成形良好的焊接接头。它是焊条电弧焊中难度较大的一种操作方法，主要适用于无法从背面清除焊根和无法从里面进行焊接的重要构件。适用于焊条电弧焊单面焊双面成形的接头形式，主要有板状对接接头、管状对接接头和骑坐式管板接头的对接焊缝。按焊接接头所处位置，可选择平焊、立焊、横焊和仰焊等位置进行施焊。这种单面焊双面成形的焊接操作方法一般适用于V形坡口且钝边较小的对接焊缝。用焊条电弧焊达到单面焊双面成形的焊缝，可通过间断灭弧焊方式（又称断弧焊法）或连弧焊方式来实现。间断灭弧焊方式是在焊接过程中，利用电弧的短时反复点燃和熄灭来控制焊缝成形，即电弧燃烧时加热熔透坡口根部，形成熔合良好的熔池：电弧熄灭时，将熔池结晶形成双面焊缝。连弧焊方式是电弧在整个焊接过程中连续燃烧，不熄弧，其运条操作方法又有挑弧法和稳定电弧焊法之分。稳弧法也可借助电流调节器，引弧时把电流调得稍大些，便于引弧段焊透，电弧引燃后再调至正常，转为正常焊接，收尾时再将焊接电流调小些，有些弧焊整流器已增添了
    此功能。挑弧法是指焊条在坡口两侧摆动，当形成熔池时，电弧离开熔池到坡口边缘，待熔池凝固的瞬间，停在坡口边缘的电弧迅速移至熔池处，重新进行焊接。
按照不同的板厚和不同的坡口形式，为填满坡口并保证焊接接头质量可采用多层焊或多层多道焊。对于薄板和中厚板可采用单层或多层焊在横焊位置进行厚板或坡口较宽时焊接，应用多层多道焊。多层焊时应防止焊层厚度过厚，以减少热输入并有利于气体析出，同时还有利于提高焊缝金属耐腐蚀能力。多层多道焊除了自身的优点外，对提高焊接接头耐晶间腐蚀能力也有利。在施焊时应防止焊道间形成沟糟，层间焊渣应及时清理干净。多层焊时，每层焊缝应连续焊完，层间温度不宜过高，焊接层数也不宜过多，各层焊缝接头应相互错开。除覆盖层焊条可轻微作横摆动外，一般不宜作横向摆动。当然，覆盖层也可以用多层多道焊来完成。
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