不銹鋼壓力容器主要焊接參數見表4-1、表4-2。
①. 焊接電流
焊接時,流經焊接回路的電流,稱為焊接電流。從奧氏體型不銹鋼性能上分析,它的電阻大且導熱性差,與焊接同等厚度碳素鋼相比,可以選擇小的焊接電流;在保證焊透的情況下可適當地提高焊接速度。這樣,焊接熔池所受到的熱量會相對小些,有利于提高焊縫金屬的抗腐蝕性能,又能減少焊后變形量。在施焊過程中,焊縫背面加紫銅墊板或者通水冷卻等,都能減少焊接熔池熱量,提高焊接接頭耐腐蝕性。
a. 焊接電流值與焊條直徑的關系。焊接電流值由焊條直徑來確定,焊條直徑由母材厚度來確定。焊條直徑的選用,參見表4-10。
b. 施焊現場判斷焊接電流是否合適的方法。判斷所選擇的焊接電流是否合適可根據下述幾點來判定。
i. 看飛濺。焊接電流過大時,電弧吹力大,可看到較大顆粒的鐵水向熔池外飛濺,焊接時爆裂聲大;電流過小時,電弧吹力小,熔渣和鐵水不宜分清。
ii. 看焊縫成形。焊接電流過大時,熔深大、焊縫余高低、易產生咬邊;焊接電流過小時、熔深淺、焊縫窄、焊縫余高過高,且兩側與母材金屬熔合不好;電流適中時,焊縫兩側與母材金屬熔合得很好,呈圓滑過渡。
iii. 看焊條熔化狀況。焊接電流過大時,當焊條熔化了大半根時,其余部分均已發(fā)紅;電流過小時,電弧燃燒不穩(wěn)定,焊條易粘在焊件上。
②. 電弧電壓
電弧兩端(兩電極)之間的電壓,稱為電弧電壓,包括陰極壓降、陽極壓降和弧柱壓降。
不銹鋼平焊時,為了避免基本金屬過熱和最可靠地保護焊接熔池,為防止合金元素燒損,要進行短弧(因電弧電壓與電弧長度基本成正比,所以電弧越短電弧電壓就越低)快速焊。
所謂短弧一般認為是電弧長度為焊條直徑的0.5~1.0倍,一般情況下短弧焊接的電弧長度為2~3mm。
電弧過長(電弧電壓過高)會出現下列現象。
a. 電弧燃燒不穩(wěn)定、電弧漂動,飛濺多。
b. 熔深小,容易產生咬邊、未焊透、焊縫表面高低不平整、焊波不均勻等。
c. 對熔化的金屬保護差,空氣中氧、氮等有害氣體侵入,使焊縫產生氣孔的可能性增加,使焊縫金屬的力學性能降低。
③. 電源種類與電極極性
根據所選用焊條藥皮的類型來確定焊接電源的種類和電極極性、焊條藥皮的類型有堿性、鈦型和鈦鈣型3種。焊條牌號AXXX的最后一個“x”為“7”或焊條型號ExxX-xx的“-xx”為“-15”和“-25”為堿性焊條,要選用直流電源反極性施焊;焊條牌號AXXX的最后一個“x”為“2”或焊條型號EXXX-Xx的“-xx”為“-16”“-17”和“-26”為鈦型或鈦鈣型焊條,通常選用直流電源反極性進行施焊,也可以選用交流電源進行焊接。采用直流反極性電源施焊,有電弧穩(wěn)定、焊接速度快的優(yōu)點。板薄或拘束度較小時,焊條可選用氧化鈦鈣型焊條。重要的產品及拘束度較大或進行全位置焊接宜選用低氫型藥皮焊條。
注:交流電源的代號為AC,直流反接的代號為DC+或DCRP,DCRP是英文 directcurrent reversed polarity 的縮寫。
④. 焊接速度
單位時間內完成的焊縫長度,稱為焊接速度。為控制焊接線能量(單位長度內焊縫的熱輸入量),防止晶間腐蝕,焊接速度必須給予控制,在保證焊透的前提下快速焊接,因焊條電弧焊為間斷焊接,對于焊條電弧焊的焊接速度可用每根焊條完成的焊縫長度來考核。
⑤. 焊縫寬度(weld width)
焊縫表面兩焊趾之間的距離,稱為焊縫寬度。為了減少焊接熔池熱量,提高焊縫金屬耐腐蝕性能。焊接時不允許焊條橫向擺動,而采用窄焊道技術,以加快冷卻速度,焊縫寬度一般不超過焊條直徑的2倍,多層焊時每層焊道厚度不超過3mm。對于18-8型奧氏體不銹鋼進行雙面或多層焊時,第一道焊縫由于母材金屬熔化較多,可能得不到雙相組織,因此要求焊道窄一些,焊條不做橫向擺動。
⑥. 道間溫度(interpass temperature)(俗稱層間溫度)
多層焊時、在施焊后繼焊道之前,其相鄰焊道應保持的溫度,稱為道間溫度。
焊道(bead):每一次熔敷所形成的一條單道焊縫。
焊層(layer):多層焊時的每一個分層。每個焊層可由一條焊道或幾條并排相搭的焊道所組成。
為了防止晶間腐蝕和產生。脆化相,焊接時要控制道間溫度不高于150℃,生產中為了確保道間溫度不超過150℃,在每焊完一層焊縫后澆潔凈的水來加快接頭的冷卻速度。如果條件允許,可以在焊縫背面澆水;也可以邊焊邊澆水,焊一段澆一段水,但必須注意焊接熔池及其附近區(qū)域不允許有水。