316L不锈钢的焊接工艺
1.奥氏体不锈钢的性能和焊接性分析
316L奥氏体不锈钢热导率低、线膨胀系数大,无磁性;抗拉强度≥550N/mm2,屈服强度≥480N/mm2
1.焊接裂纹
(1)316L奥氏体不锈钢的导热系数大约只有低碳钢的一半,而线膨胀系数却大得多,所以焊后在接头中会产生较大的焊接内应力。
(2)316L奥氏体不锈钢的液、固相线的区间较大,结晶时间较长,且奥氏体结晶的枝晶方向性强,所以杂质偏析现象比较严重。
综上所述,316L奥氏体不锈钢焊接时比较容易产生焊接热裂纹,包括焊缝的纵向和横向裂纹、火口裂纹、打底焊的根部裂纹和多层焊的层间裂纹等。
2. 316L奥氏体不锈钢焊接工艺
2.1焊接方法
316L不锈钢的焊接,根据不锈钢的特点,尽可能减少热输入量,故采用手工电弧焊,氩弧焊两种方法。
2.2 焊材选择
316L 奥氏体不锈钢时特殊性能用钢,为满足焊接接头具有相同的性能,应遵循“等成分”原则选择焊接材料,同时为增强接头抗焊接热裂纹和晶间腐蚀能力,使接头中出现少量铁素体,应选用 H00Cr19Ni2Mo2 氩弧焊用焊丝。
其成化学分见表 1。
2.3 焊接工艺过程
2.3.1 焊前准备
为了避免焊接时碳和杂质混入焊缝,在焊前应将焊缝两侧20 mm~30 mm范围内的油污等清理干净。
2.3.2 焊接工艺
(1)奥氏体不锈钢的突出特点是对过热敏感,故采用小电流、快速焊,焊接电流应比焊接低碳钢时低 20 %左右,防止晶间腐蚀、热裂纹及焊接变形的产生。
(2)为了保证电弧稳定燃烧,手工电弧焊焊焊机采用直流反
接法;氩弧焊采用直流正接。
(3)氩弧焊打底时,焊缝厚度尽量薄,与根部熔合良好,收弧时要成缓坡型,如有收弧缩孔,应用磨光机磨掉,管道内部必须充满氩气保护,保证底部成形;手弧焊采用短弧焊,收弧要慢,填满弧坑,防止弧坑裂纹。
(4)焊后可采取强制冷却。
2.3.3 焊后处理
不锈钢焊件表面如有刻痕、凹痕、粗糙点和污点等,会加快腐蚀。
如将不锈钢表面抛光,就能提高其抗腐蚀的能力。
表面粗糙度越细,抗腐蚀性能就越好。
2.4 焊接参数
焊丝牌号:H00Cr19Ni2Mo2
焊丝直径:2.0mm
焊接电流:130-140A
焊接速度:7-10cm/min
3.焊接技术要求
(1)焊前将工件坡口两侧 25mm 范围内的油污等清理干净。
(2)氩弧焊焊接不锈钢时,背面必须氩气保护,才能保证背面成型。
(3)打底焊时,焊缝厚度应该尽量薄,与根部熔合良好。
收
弧时要成缓坡形。
如有收弧缩孔,应该用磨光机磨掉。
必须在坡口内引弧熄弧,熄弧时应该填漫弧坑,防止弧坑裂纹。