摘要：<p class="MsoNormal"> 焊接不銹鋼工藝 </p> <p class="MsoNormal"> <span style="line-height:1.5;">具有不同程度的耐腐蝕性，強(qiáng)度和可加工性的不銹鋼型號(hào)的開(kāi)發(fā)是非常受人歡迎的，所以發(fā)展很迅速，不銹鋼材料型號(hào)也越來(lái)越多，但這種發(fā)展也導(dǎo)致焊接不銹鋼比焊接傳統(tǒng)碳鋼需要更復(fù)雜的技術(shù)。</span> </p> <p class="MsoNormal"> 但實(shí)際上焊接不銹鋼所需的技術(shù)與焊接標(biāo)準(zhǔn)碳鋼所需的技術(shù)沒(méi)有什么不同，除了兩個(gè)例外。首先，必須對(duì)不銹鋼加熱和冷卻進(jìn)行更多的控制。其次，正確匹配填充金屬與被焊材料更為重要。 </p> <p class="MsoNormal"> 現(xiàn)在雖然不銹鋼型號(hào)種類(lèi)繁多，但是可以歸類(lèi)為以下五種類(lèi)型。 </p> <p class="MsoNormal"> 不銹鋼總的歸類(lèi)是根據(jù)它們的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類(lèi)、化學(xué)結(jié)果和鋼材加熱和加工的方式。顯微組織對(duì)不銹鋼的強(qiáng)度、延展性與其他物理和化學(xué)屬性有很大的影響。 </p> <p class="MsoNormal"> 標(biāo)準(zhǔn)加工車(chē)間*常見(jiàn)三種不銹鋼。奧氏體不銹鋼是使用*廣泛的，尤其是在典型的機(jī)械加工和制造應(yīng)用中。硬質(zhì)馬氏體不銹鋼經(jīng)常用于硬表面處理等高磨損應(yīng)用。鐵素體不銹鋼比其他形式的不銹鋼便宜，使其成為汽車(chē)排氣部件等消費(fèi)品的*愛(ài)。 </p> <p class="MsoNormal"> 第四種類(lèi)型的雙相不銹鋼是奧氏體和鐵素體微觀組織的組合，使其比任何一種組分都更為牢固，但也更難以使用。*后，沉淀硬化不銹鋼還包括其他合金元素，例如鈮，這增加了強(qiáng)度和成本。雙相不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼主要用于高性能應(yīng)用領(lǐng)域，如航空航天和過(guò)程工業(yè)。 </p> <p class="MsoNormal"> 就像在任何類(lèi)型的焊接中一樣，在焊接之前清潔不銹鋼是很重要的。然而，需要意識(shí)到，僅僅在不銹鋼上使用諸如錘子和刷子之類(lèi)的工具是多么重要，因?yàn)檫@種材料對(duì)任何碳鋼的存在有多敏感。如果使用不銹鋼刷清潔碳鋼，就不要在任何不銹鋼上再次使用。不銹鋼錘子和夾子也是如此。為什么？因?yàn)槲⒘康奶间摃?huì)嵌入不銹鋼中，導(dǎo)致其生銹。 </p> <p class="MsoNormal"> 同樣，在不銹鋼附近研磨碳鋼會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題。懸浮在空氣中的碳鋼粉塵可能會(huì)落在附近的不銹鋼上，并導(dǎo)致生銹。這就是為什么保持碳鋼和不銹鋼工作區(qū)域分離的好主意。 </p> <p class="MsoNormal"> 準(zhǔn)備焊接的另一個(gè)重要因素是確保有合適的填充材料，這意味著要知道焊接的是什么類(lèi)型的基礎(chǔ)材料。在許多情況下，使用與基體金屬相同數(shù)量的填充金屬一樣容易。比如如果要連接兩塊<span lang="EN-US">316L</span>不銹鋼，則可以使用<span lang="EN-US">316L</span>焊接料。 </p> <p class="MsoNormal"> 作為制造車(chē)間中*常見(jiàn)的不銹鋼，奧氏體不銹鋼其實(shí)就是<span lang="EN-US">300</span>系不銹鋼。雖然這些基材不需要預(yù)熱，但是它們具有*高的層間溫度。一旦基礎(chǔ)金屬達(dá)到華氏<span lang="EN-US">350</span>度，比如如果需要進(jìn)行多次焊接時(shí)，就需要停止焊接并讓材料冷卻下來(lái)。 </p> <p class="MsoNormal"> 一些<span lang="EN-US">300</span>系列不銹鋼被稱(chēng)為完全奧氏體，例如<span lang="EN-US">310</span>、<span lang="EN-US">320</span>和<span lang="EN-US">330</span>不銹鋼。此時(shí)必須小心管理這些材料，以便通過(guò)使用低熱輸入工藝和凸面焊接來(lái)防止開(kāi)裂。如果在這些材料上進(jìn)行平面或凹面焊接，將容易發(fā)生開(kāi)裂。 </p> <p class="MsoNormal"> 另一個(gè)要考慮的參數(shù)是基材和填充金屬的組成?？紤]<span lang="EN-US">316L</span>不銹鋼。名稱(chēng)中帶有<span lang="EN-US">“L”</span>的等級(jí)在大多數(shù)應(yīng)用中通常限于<span lang="EN-US">800</span>℉或更低的溫度，但是<span lang="EN-US">L</span>并不意味著低溫。它指定低碳含量，通常為<span lang="EN-US">0.03</span>％的碳。 </p> <p class="MsoNormal"> *受歡迎的奧氏體不銹鋼牌號(hào)是<span lang="EN-US">304</span>，但是選擇一種填充金屬與這種母材一起使用是不太簡(jiǎn)單的，因?yàn)闆](méi)有<span lang="EN-US">304</span>填充金屬。相反，在這種情況下使用的填充金屬是<span lang="EN-US">308L</span>。它具有稍微不同的化學(xué)性質(zhì)，允許填充金屬經(jīng)歷與焊接相關(guān)的快速固化和冷卻而不會(huì)開(kāi)裂。 </p> <p class="MsoNormal"> 另一個(gè)例子是<a href="http://" target="_blank"><span lang="EN-US">321</span>不銹鋼</a>，該型號(hào)中會(huì)包括少量的鈦。但是，填充金屬中的任何鈦在焊接過(guò)程中都會(huì)被燒毀。在這種情況下，適當(dāng)?shù)奶盍鲜?lt;span lang="EN-US">347</span>，其化學(xué)性質(zhì)與<span lang="EN-US">321</span>相似，但鈦被鈮取代。 </p> <p class="MsoNormal"> 在焊接不銹鋼加工工藝中，針對(duì)馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼等不銹鋼類(lèi)型也有相應(yīng)的注意事項(xiàng)，下面就來(lái)具體講述下。 </p> <p class="MsoNormal"> 馬氏體類(lèi)型的不銹鋼與覆蓋層相比用于接合較少，并且用于建立耐磨材料。它們通常具有*小的層間溫度。這種材料的一個(gè)普遍應(yīng)用是使連鑄機(jī)中使用的鋼卷恢復(fù)原狀。一旦輥?zhàn)幽p超過(guò)某一點(diǎn)，他們使用馬氏體鋼絲重新表面。在軋輥開(kāi)始焊接之前，使用焊槍或電阻加熱器將軋輥加熱到<span lang="EN-US">400</span>至<span lang="EN-US">600</span>華氏度。一旦焊接開(kāi)始，溫度不能降至低于預(yù)熱溫度。馬氏體不銹鋼在冷卻時(shí)變得非常硬且脆，這對(duì)于耐磨性而言是非常好的，但是在制造時(shí)對(duì)于焊縫是很難的。保持高于*小夾層溫度可以使焊縫周?chē)膮^(qū)域冷卻得太快。 </p> <p class="MsoNormal"> 在焊接馬氏體不銹鋼時(shí)，必須達(dá)到準(zhǔn)確的預(yù)熱溫度，并在焊接的整個(gè)過(guò)程中保持*低的層間溫度。否則產(chǎn)品*終可能會(huì)出現(xiàn)裂縫。 </p> <p class="MsoNormal"> 和許多其他不銹鋼品種一樣，如果要加入馬氏體不銹鋼，可能會(huì)使用相同數(shù)量的填充金屬。在某些應(yīng)用中，奧氏體不銹鋼填充金屬可用于相應(yīng)連接。對(duì)于經(jīng)常放在碳鋼上的覆蓋層，<span lang="EN-US">410</span>是一種標(biāo)準(zhǔn)的填充金屬選擇。但不論作業(yè)類(lèi)型如何，馬氏體填充金屬焊接成功的關(guān)鍵在于預(yù)熱和緩冷。 </p> <p class="MsoNormal"> 至于鐵素體不銹鋼，大多數(shù)都應(yīng)用在汽車(chē)領(lǐng)域。在這個(gè)應(yīng)用中使用的兩個(gè)*常見(jiàn)的牌號(hào)是<span lang="EN-US">409</span>和<span lang="EN-US">439</span>。鐵素體不銹鋼的厚度通常在<span lang="EN-US">1/4</span>英寸或更小，所以大多數(shù)焊接材料都是一次焊接完成的。這點(diǎn)非常好，因?yàn)楹附予F素體不銹鋼是*成功的低熱量輸入，*高層間溫度為華氏<span lang="EN-US">300</span>度。如果違反了這條準(zhǔn)則，那在高熱量輸入下，材料開(kāi)始經(jīng)歷晶粒生長(zhǎng)并且可能很快失去強(qiáng)度。在較不常用的焊接較厚的鐵素體不銹鋼中，要特別小心限制熱量輸入。除此之外，將填充材料等級(jí)與基礎(chǔ)金屬等級(jí)相匹配，并且焊接結(jié)果應(yīng)該很好。 </p> <p class="MsoNormal"> 在雙相不銹鋼焊接方面，過(guò)多的熱量也會(huì)對(duì)雙相不銹鋼產(chǎn)生不利影響，這主要因?yàn)殡p相不銹鋼的化學(xué)成分的復(fù)雜性。這種不銹鋼具有奧氏體和鐵素體不銹鋼的部分，這也使得選擇填充金屬有點(diǎn)困難。很多類(lèi)型的雙相不銹鋼基礎(chǔ)金屬不能用作填充金屬，這主要是因?yàn)樘畛浣饘俦然A(chǔ)金屬冷卻得快得多。略微調(diào)整化學(xué)成分使焊縫具有與母材類(lèi)似的強(qiáng)度和材料特性。<span lang="EN-US"><br /> </span>其中一個(gè)例子是<span lang="EN-US">2205</span>雙相不銹鋼，一種含有一些鎳的雙相不銹鋼。使用的填充金屬是<span lang="EN-US">2209</span>，因?yàn)樗鼤?huì)產(chǎn)生與基體金屬具有相似數(shù)量的鐵素體和奧氏體的焊縫，從而引發(fā)焊接問(wèn)題。另一個(gè)例子是<span lang="EN-US">2507</span>雙相不銹鋼，此時(shí)可以焊接<span lang="EN-US">2594</span>填充金屬。<span lang="EN-US"> </span> </p> <p class="MsoNormal"> 另外有時(shí)可能需要焊接不同的金屬或未知的材料，例如在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維修時(shí)。幸運(yùn)的是，填充金屬已經(jīng)被專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用于這種情況的化學(xué)物質(zhì)所開(kāi)發(fā)。例如，想加入<span lang="EN-US">304L</span>不銹鋼和碳鋼的情況并不少見(jiàn)。在這種情況下，請(qǐng)考慮使用<span lang="EN-US">309L</span>填充材料，對(duì)于高達(dá)<span lang="EN-US">750</span>華氏度的不同金屬來(lái)說(shuō)，這可能是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。 </p> <p class="MsoNormal"> 如果對(duì)基本金屬成分不確定，請(qǐng)考慮專(zhuān)門(mén)為維修開(kāi)發(fā)的電極之一，如<span lang="EN-US">312</span>不銹鋼電極。這些焊接電極以各種商標(biāo)命名，具有**的兼容性，具有高強(qiáng)度，耐腐蝕性和延展性的化學(xué)成分。它們也與大多數(shù)類(lèi)型的基本金屬兼容。而事實(shí)是，<span lang="EN-US">312</span>電極和其他像他們一樣的工作。不足之處是它們可能要比標(biāo)準(zhǔn)的氣體保護(hù)電弧焊（<span lang="EN-US">GMAW</span>）電線(xiàn)高三到四倍。 </p> <p class="MsoNormal"> 在<a href="" target="_blank">焊接不銹鋼</a>時(shí)，重要的是要監(jiān)測(cè)焊接金屬和母材的溫度。如果不能保持在指定的溫度范圍內(nèi)，就可能會(huì)遇到性能問(wèn)題。焊接時(shí)有三種方法可以檢查鋼的溫度：溫度指示棒具有準(zhǔn)確確認(rèn)溫度的長(zhǎng)期記錄。但是，它們的范圍是有限的，并且對(duì)于每個(gè)目標(biāo)溫度需要不同的棒。 </p> <p class="MsoNormal"> 電子紅外測(cè)溫儀能夠快速，遠(yuǎn)距離感測(cè)鋼的表面溫度。他們需要清晰的視線(xiàn)，這通常不是問(wèn)題。有光澤的表面和其他與光線(xiàn)相關(guān)的條件可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的讀數(shù)，距離表面的距離也會(huì)發(fā)生變化。但是大多數(shù)使用這種設(shè)備的人已經(jīng)學(xué)會(huì)了適應(yīng)這種怪癖。 </p> <p class="MsoNormal"> 電子表面溫度探頭提供了第三種溫度監(jiān)測(cè)手段。他們可以提供不同長(zhǎng)度的手柄，讓您觸摸金屬的閱讀。有些也可以安裝在工件上。運(yùn)行測(cè)試焊接時(shí)，這是一個(gè)理想的設(shè)置，因?yàn)樗梢赃B續(xù)監(jiān)測(cè)溫度，甚至可以在整個(gè)焊接過(guò)程中打印金屬溫度圖。 </p> <p class="MsoNormal"> <span lang="EN-US">&nbsp;</span> </p>