理论教育 焊接奥氏体不锈钢与碳钢的变形与收缩问题

焊接奥氏体不锈钢与碳钢的变形与收缩问题

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:奥氏体型不锈钢与碳钢相比,在物理性能上有很大差异,前者在焊接过程中会产生较大的变形和显著的焊后收缩。事实证明,焊接变形量的大小与焊接参数、焊接次序的正确性、操作的合理性都有一定的关系。为了尽量减少18-8型不锈钢焊接变形和焊后收缩引起的焊件尺寸的不足,对接接头的焊接构件要留有足够的收缩余量。

焊接奥氏体不锈钢与碳钢的变形与收缩问题

奥氏体不锈钢与碳钢相比,在物理性能上有很大差异,前者在焊接过程中会产生较大的变形和显著的焊后收缩。

18-8型不锈钢焊后产生很大变形和收缩的根本原因是由于其膨胀系数较大,约比碳钢高出40%;其次是其热导率低,约为碳钢的1/3,导致焊接热场的高温区扩大并且温度梯度较大。事实证明,焊接变形量的大小与焊接参数、焊接次序的正确性、操作的合理性都有一定的关系。

为了尽量减少18-8型不锈钢焊接变形和焊后收缩引起的焊件尺寸的不足,对接接头的焊接构件要留有足够的收缩余量。例如,按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》,焊工要进行操作技能考试,在培训中进行平板焊操作时,为了实现单面焊双面成形的封底焊缝,按表3-1所示选用两种不同材料的板材和相同尺寸的试板,坡口尺寸,不同的始焊端/终焊端的间隙和反变形量,焊工经过短时培训后均达到考试要求,一次合格率超过95%。说明18-8型不锈钢比Q234钢有较大的变形量和焊后收缩量。

3-1 焊接试板装配尺寸 (单位:mm)(www.daowen.com)

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如果焊后变形量超过允许值,就必须矫正变形。矫正的方法有局部加热矫正和冷矫正两种。在矫正18-8型不锈钢的焊接变形时,如果该焊接结构对耐蚀性有要求时,建议不采用热矫正的方法。这是由于热矫正过程中,若加热温度控制不当,可导致焊接构件耐蚀性降低,这点要引起重视。通常都是采用冷矫正的方法来矫正18-8型不锈钢焊接构件的变形,所使用冷矫正工具应采用胶木或同类型不锈钢锤。

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