内容正文:
专题五.奥氏体不锈钢的焊条电弧焊(讲义)-《焊接方法与工艺》(机工版)专题复习讲练测
[考纲要求]
1. 理解奥氏体不锈钢的焊接性能特点(如焊接变形、焊缝性能等)
2. 掌握奥氏体不锈钢的常用焊接工艺(如氩弧焊、电阻焊等)
3. 掌握奥氏体不锈钢焊条电弧焊的堆焊工艺步骤
4. 掌握对奥氏体不锈钢进行焊接前的焊接性分析方法
5. 掌握奥氏体不锈钢焊条的选用原则(如焊接材料成分、焊接工艺要求等)
6. 理解焊接电流在奥氏体不锈钢焊接中的作用。
[课时安排]
2课时
[知识梳理]
1. 奥氏体不锈钢焊接性良好,焊接时一般不需采取特殊的工艺措施。但若焊接材料选用不当或焊接工艺不正确时,会产生晶间腐蚀、热裂纹和应力腐蚀开裂等缺陷。
2. 防止晶间腐蚀的措施:控制含碳量、添加稳定剂、固溶处理或均匀化处理、采用双相组织、快速冷却,此外,还必须注意焊接顺序,与腐蚀介质接触的焊缝应最后焊接,尽量不使它受重复的焊接热循环作用。
3. 防止热裂纹的措施:采用双相组织的焊缝、焊接工艺措施、控制化学充分。
4. 防止应力腐蚀开裂的措施:合理地设计焊接接头、消除或降低焊接接头的残余应力、正确选用材料。
5. 焊条的选用包括焊条的型号 (牌号) 和直径的选用两方面。奥氏体不锈钢焊条的选用,要求焊缝金属化学成分与母材相同或相近,并尽量降低焊缝金属中碳的质量分数和硫、磷杂质的质量分数。
6. 焊接操作措施
1)将坡口及其两侧20~30mm 范围内用丙酮擦净,并涂白粉 (或飞溅防粘剂),以避免奥氏体不锈钢表面被飞溅金属损伤,影响耐蚀性。
2)焊接时采用窄焊道技术,焊条尽量不做横向摆动,焊道宽度不超过焊条直径的3倍。
3)多层多道焊每道厚度应小于3mm,并控制道间温度在60C以下焊后可采用水冷、风冷等措施强制冷却,焊后变形只能用冷加工矫正。
7.工艺确定:焊接性、焊接工艺。
8.焊接性:06Cr19N10 为奥氏体不锈钢,其碳的质量分数低于0.08%,铬的质量分数为 18%~20%,镍的质量分数为 8% ~11% 的。其焊接性良好,焊接时一般不需采取特殊的工艺措施。
9.堆焊及其特点:堆焊是用焊接的方法将具有一定性能的材料堆敷在焊件表面上的一种工艺过程,其目的一是在焊件表面获得耐磨、耐热、耐蚀等特殊性能的熔敷金属层,二是恢复磨损或增加焊件的尺寸。堆焊除可显著提高焊件的使用寿命,还可节省制造及维修费用,缩短修理和更换零件的时间,减少停机、停产的损失,从而提高生产率,降低生产成本。堆焊已成为机械工业中的一种重要的制造和维修工艺方法。
焊条电弧焊堆焊的特点是方便灵活、成本低、设备简单,但生产率较低,劳动条件差,只适于小批量的中小型零件的堆焊。
10.堆焊工艺特点:
1) 堆焊前,必须除尽堆焊表面的杂物、油脂等。
2)焊前须对工件预热和焊后缓冷。预热温度一般为 100~300C。须注意奥氏体不锈钢堆焊时,不可进行预热。
3) 堆焊时必须根据不同的要求选用不同的焊条。修补堆焊所用的焊条成分一般和焊件金属相同。但堆焊特殊金属表面时,应选用专用焊条,以适应焊件的工作需要。
4)为了使各焊道间紧密连接,堆焊第二条焊道时,必须熔化第一条焊道宽度的 1/3~1/2。
5)多层堆焊时,第二层焊道的堆焊方向应与第一层互相成90°。同时为了使热量分散还应注意堆焊顺序。
6)轴堆焊时,可采用纵向对称堆焊和横向螺旋形堆焊两种方法。
7) 堆焊时,为了增加堆焊层的厚度,减少清渣工作,提高生产效率,通常将焊件的堆焊面放成垂直位置,用横焊方法进行堆焊,或将焊件放成倾斜位置用上坡焊堆焊,并留3~5mm的加工余量,以满足堆焊后焊件表面机械加工的要求。
8) 堆焊时,尽量选用低电压、小电流焊接,以降低熔深、减小母材稀释率和电弧对合金元素的烧损。堆焊焊条的直径、堆焊层数和堆焊电流一般都由所需堆焊层厚度确定。
[真题练讲]
1. (2019年•河南省统一考试) 在奥氏体不锈钢的焊接中,为了保证焊缝的质量,应采取以下措施之一:
A. 控制焊接速度
B. 提高焊接电流
C. 减少焊接时间
D. 降低焊接温度
解析:答案为A。控制焊接速度有助于提高焊缝的质量。
2. (2016年•山东省统一考试) 焊条电弧焊的堆焊工艺在以下哪个方面具有优势:
A. 焊接速度较快
B. 可以堆焊不同材料
C. 焊接成本较低
D. 不需要保护气体
解析:答案为B。焊条电弧焊的堆焊工艺可以堆焊不同材料,具有很大的灵活性。
3. (2018年•陕西省统一考试) 焊接电流的大小对焊接结果的影响主要体现在:
A. 焊接速度
B. 焊缝的形状
C. 焊缝的强度
D. 焊接时间
解析:答案为C。焊接电流的大小对焊缝的强度有影响。
4. (2016年•广东省统一考试) 焊接操作措施中,应保持焊接面:
A. 干燥清洁
B. 适当加热