焊接不銹鋼(gang)和鎳合金的關鍵在于清潔度和選擇正確的填充金(jin)屬。
這些(xie)指(zhi)南旨在提(ti)供逐步指(zhi)導，幫助成功焊接(jie)不銹鋼(gang)和?鎳合金。?
第?1?步：為焊(han)接工藝選擇(ze)填充金屬合金?
根據指(zhi)南，當基底金屬相同(tong)時，使用基(ji)底金(jin)屬合金(jin)。例(li)如，如果(guo)需要將?316L?與?316L?接合，請(qing)使用?316L?填充金屬。?根據之前的經驗可能會判(pan)斷(duan)出焊接中(zhong)的優(you)先腐蝕區域，在此情況下，可(ke)能需要提高合金含量。很(hen)有必要認真思考需要?將合金含量提高到何種程度，以免合金含量過高(gao)導致接觸腐蝕。?對于異(yi)種金屬的焊接（例如，不銹鋼與碳(tan)鋼）?注意事項：如果選擇了錯(cuo)誤的(de)填充金屬或稀釋(shi)率(lv)過高，則這(zhe)些(xie)低合金混合物(wu)可能會導(dao)致焊接(jie)失敗。＊常見的(de)失(shi)敗(bai)類型?是開裂，但也有可能會導致焊(han)縫脆化。?因此，適當的合金選(xuan)擇(ze)和焊(han)接方(fang)法對于成功焊接非常(chang)重要：?對于異種不銹鋼與不銹鋼或鎳(nie)與鎳接合，請參(can)閱異種材料結合指南。通常，＊佳做法是使(shi)用專用于(yu)兩種材料中合金含?量較(jiao)高的(de)(de)那(nei)種材料的(de)(de)填(tian)充(chong)金(jin)屬。例如，如果將?304L?基底金屬與?316L?基底金屬接(jie)合，請(qing)使(shi)用(yong)?316L?填充金屬。?將不銹鋼與鎳基合金接合時，應始終使用鎳基填充金屬。?–?不要使用低合(he)金(jin)焊(han)條來接合(he)低合(he)金與不銹鋼。這種(zhong)情況會導致脆性(xing)焊縫。?–?不要使用(yong)低合(he)金不銹鋼填充焊(han)絲來接合低合金(jin)與不(bu)銹鋼。由于馬氏體的形成(cheng)，這種(zhong)情況會導致脆性(xing)焊縫。?–?不要使用合(he)金含量過(guo)高的等(deng)級（例如(ru)?309?和?312?型），這些(xie)是專用型(xing)的。?不要使用不銹鋼填充金屬來將不銹鋼與鎳基(ji)合金接合，因為(wei)這(zhe)樣做極有可能導致中心(xin)線(xian)開裂。這是(shi)由于(yu)接合處的?鎳(nie)端(duan)稀釋導致的。不銹鋼堆焊中的鎳(nie)含量較高會導致成分的不平衡(heng)，從而增加開裂(lie)的可(ke)能性。?
–第?2?步：為焊(han)接(jie)工藝選擇(ze)焊接(jie)參數?
選擇可以實現盡可能(neng)低的熱量輸入的(de)參(can)數(shu)，從而＊大程度地減少變形(xing)。熱變形太高會(hui)導致(zhi)過度拉伸基材，從(cong)而導(dao)致應(ying)?力(li)斷(duan)裂。?熱量輸入?= (電流安(an)培?x?電壓(ya)伏特?x 60)/移動速度。較(jiao)低(di)的電流(liu)或電壓產生的熱量輸入較低。更快的移動速度（例如，?相對于擺動焊接的線狀焊道）產生的熱(re)量輸入(ru)更低。?調(diao)整電流或電壓(ya)以優化：?4?????使用弧長較短的焊接(jie)法以＊大程度(du)地減少合(he)金元(yuan)素(su)的燒盡(jin)。?–?電弧穩定性?–?焊透能力（較低(di)的(de)電壓可實現(xian)較低(di)的焊透能力）?–?飛(fei)濺（使用較低的送絲速(su)度(du)或較高的電(dian)壓）?–?底切（較高的電壓可增強底切。或者(zhe)，減慢移動速度(du)以允許焊(han)接熔池填充(chong)底切）?–?稀釋(shi)（較低的穿透可實現較少的(de)稀釋）?
第?3?步(bu)：適當的接頭預處理?污染
濕度和基底金屬(shu)溫度?去除(chu)凝結。讓(rang)存(cun)放在室外的焊(han)件回溫到室溫以避免凝結。檢(jian)查保(bao)護(hu)氣體的水分污染(ran)。?等離子切割?精磨以清潔(jie)金(jin)屬、等離子切割(ge)準備(bei)的接合處或在等離子體中使用氮(dan)或空氣的過程。接(jie)合處的滲氮會(hui)導致精磨(mo)后的接合?處的熱影響區域生銹。?使用專用(yong)于不銹鋼的未污(wu)染的磨料。?預(yu)期變形?不銹鋼的(de)熱膨脹率比碳鋼的熱膨脹率高?50%。鎳合金的膨(peng)脹較小。使用常見粗縫或跳焊以減小(xiao)應力。＊大(da)程(cheng)度地減少?將導致較慢的移動速度和較高的熱(re)量輸(shu)入的(de)擺動焊接工藝。在焊(han)接不銹鋼(gang)或(huo)鎳基合(he)金時，＊需要線(xian)狀焊道。?窄隙?避免窄(zhai)隙(xi)。根部間隙至少應等于焊條的直徑(jing)。這(zhe)一點在焊接雙相不銹(xiu)鋼和鎳基合金(jin)時(shi)特別重要，它將(jiang)產生較差(cha)的焊接?流特征，從而導致(zhi)未焊透或底切。?–?去除或(huo)消除所有可能的污染源，包括產品引起的腐(fu)蝕：污垢、油、潤滑(hua)脂(zhi)、水銹、油漆和標(biao)印油墨（可能(neng)含(han)氯化物）。?如果使用焊接金屬保護(hu)劑，請使用專(zhuan)用于不銹鋼的(de)此類材料。如(ru)果使用壓縮(suo)空(kong)氣來(lai)冷(leng)卻(que)或(huo)干燥焊(han)縫，請注意壓縮?空氣中(zhong)的含油量(liang)。?––?請注(zhu)意，去油會(hui)添(tian)加污染(ran)物(wu)（將影(ying)響焊接）并產生危險毒氣。?–?不要混(hun)合不銹鋼和碳鋼(gang)結構以(yi)避(bi)免鐵(tie)污(wu)染。鐵粉將引發局(ju)部腐(fu)蝕。
第?4?步：焊后清理?
這是(shi)一個非(fei)常(chang)重(zhong)要的步(bu)驟。焊后清(qing)理(li)旨在確保在表面形成氧化鉻膜以實現＊佳耐(nai)腐蝕性(xing)：光潔(jie)度(du)越高，耐(nai)腐蝕性就越(yue)?高。來自焊接的熱量會耗盡表面(mian)的鉻，從而導(dao)致腐蝕。要避免腐蝕，通過化(hua)學(xue)或(huo)機械方法的(de)焊后清(qing)理來去除(chu)耗盡鉻的?區域是非常重要的。?強烈建(jian)議(yi)使用不(bu)銹鋼刷子(zi)和其他工具以避免鐵粉撞擊表(biao)面而導致生銹。?清理方法?電解拋光?這是(shi)＊佳(jia)方法，但速度較(jiao)慢(man)且費(fei)用高。?酸洗?氮和氫(qing)氟酸。此方(fang)法可使表面變得(de)光(guang)滑且(qie)具有＊佳耐腐蝕性，同時將去除表(biao)面污(wu)漬。避免將導(dao)致粗糙表面的過度酸?洗。請注意，根據當地環境(jing)法規，應適(shi)當地(di)中和(he)并處理酸洗副(fu)產品(pin)。同(tong)時(shi)使酸洗后的焊件鈍化。鈍化解決(jue)方案沒有用(yong)于?去除污(wu)染的酸洗解決方(fang)案那樣高效。?磨削(xue)?耐(nai)腐蝕性取決(jue)于表面的細度。?5?????機械拋光?幾(ji)乎與電(dian)解拋光一(yi)樣高效，具體取決于使(shi)用的沙(sha)礫(li)：表(biao)面越精細，耐(nai)腐(fu)蝕性就越高?刷洗?在使用(yong)未污染的不銹鋼刷子的情況下(xia)，此方法很適合。?噴(pen)砂?使(shi)用未污染(ran)的介質。避免將導致粗糙拋光的(de)過度噴(pen)砂。
鎳合金和(he)超奧(ao)氏體(ti)合金的特別注(zhu)意事項?
標準(zhun)?300?系列堆焊包含一層有助于抑制微裂(lie)紋的鐵素體。微裂紋(wen)會(hui)傳播到通常在焊縫中(zhong)心看到的貫穿性裂紋(wen)中。微裂?紋通(tong)常是由固化焊接(jie)的晶界中的低熔液(ye)膜以及高熱(re)膨(peng)脹?導致的。鐵素體旨在提供更精(jing)細的(de)邊界區(qu)域(yu)，從而減少低熔點?金屬互化物的量。?由于鎳(nie)合金和超奧氏體合金不含鐵素(su)體，因此它們(men)更易受(shou)開裂(lie)的影(ying)響(xiang)。要降低開裂(lie)的風險(xian)，以下各項會很(hen)有用：?接頭設(she)計?由于鎳含量較高，因此焊池的流動會較緩慢。為了防止未焊(han)透(tou)，建議(yi)使用更寬的接合(he)角鋼(gang)和更大的根部間隙（與不銹(xiu)鋼?中常用(yong)的接合(he)角鋼(gang)和根(gen)部間隙相比）。?熱量(liang)輸(shu)入?熱量輸入越(yue)少，就(jiu)越(yue)不易受(shou)開裂(lie)的(de)影(ying)響。使(shi)用(yong)直徑(jing)更短的(de)耗材（使(shi)用(yong)的(de)電(dian)流更(geng)低(di)）會(hui)很有益。通常，首選的＊大熱量輸?入為(wei)?25?千(qian)焦耳/英(ying)寸（1?千(qian)焦耳/毫米）。?焊縫形狀?應避免凹面的焊縫外形(xing)。首選(xuan)平(ping)的(de)(de)至微(wei)凸的(de)(de)焊縫(feng)。?層間溫度?對于(yu)不(bu)含鐵(tie)素體的焊接合金，首選較低的層間溫度，這可(ke)減小熱應力。建議的＊大層間溫度(du)為?300°F (150°C)。?
雙相(xiang)不銹鋼的特別注意事項?
雙(shuang)相合金完全不同于標準不銹鋼(gang)。其鐵素體和奧(ao)氏體各占約?50%。如果焊接不(bu)當，則此類合金易受形(xing)成的脆化相或(huo)形(xing)?成的沉淀物（易受點腐蝕(shi)的影(ying)響）的影(ying)響。通過認清這一點并適當地遵循(xun)建(jian)議(yi)的過程，可(ke)輕(qing)松(song)完(wan)成機械(xie)上合理的、耐腐(fu)?蝕性的(de)構造(zao)。?萬(wan)爾丁(ding)焊材提供了用于成功接(jie)合雙相基材的(de)焊接指南。?一般來說，需遵循(xun)以下參數：?接(jie)頭設(she)計?由(you)于鐵(tie)素體材料的緩慢特性，焊池的流動會較緩慢。為了防止(zhi)未(wei)焊透，建議使(shi)用更(geng)寬的接合角鋼和更大的根部間隙（與?不銹(xiu)鋼中(zhong)常用的(de)接合角鋼和根部間隙(xi)相比）。有關更多具體信息，請參(can)閱“萬爾丁焊材焊接指南”。?保護氣體和(he)背襯氣體(ti)選擇?由于鐵素(su)體(ti)材料的(de)緩慢特性，焊池的流動會較(jiao)緩慢(man)。這可通過(guo)選擇適當的保(bao)護氣體進行(xing)補償，同(tong)時(shi)也(ye)有利于(yu)奧氏(shi)體和?鐵素體的適當平(ping)衡。選擇背(bei)襯氣體可對耐腐(fu)蝕性產生有益影(ying)響。?有關更多具體信息，請參(can)閱“萬爾丁焊材(cai)焊接(jie)指南”。?熱(re)量輸(shu)入?為了獲得鐵素體和奧氏體的＊佳比率，必須適當地控制熱(re)量(liang)輸入。建議(yi)的熱(re)量輸入范圍取決(jue)于要(yao)焊接的雙相不銹鋼的?等級。有(you)關(guan)更多具體(ti)信息，請參閱“萬爾(er)丁焊材焊接指(zhi)南(nan)”。?層間溫度?6?????雙相(xiang)合金具有建(jian)議的特定層間溫(wen)度(du)，以(yi)防止形成脆性金屬間相。適當的(de)層間溫度取決(jue)于要焊接的(de)等級和基底金屬厚(hou)?度。有關更多具體信息，請(qing)參閱“萬(wan)爾丁焊材(cai)焊接指南(nan)”。?
焊接鐵(tie)素體鋼?
就(jiu)其本質而言，鐵素體不(bu)銹鋼合金的流(liu)動性差(cha)這一特性(xing)導致(zhi)其焊接(jie)速(su)度緩慢。?萬爾丁焊材研發了適用(yong)于多個等級的鐵素(su)體不銹鋼的(de)特殊化(hua)學反(fan)應流程來改善此情(qing)況。請聯系萬(wan)爾丁焊材以了解更多信?息。?
焊接覆蓋?
對于許多工(gong)業應(ying)用，必(bi)須包含符合(he)各種壓力容器規范(fan)（例如?ASME）的相對較高的壓力(li)。同(tong)時，需要防(fang)腐以延長容器的?壽命。?常見(jian)解決(jue)方案是用(yong)高強(qiang)度的低合金鋼制造容器，并通過各(ge)種工藝使用各種(zhong)高合金材(cai)料對(dui)容(rong)器進行焊接。使用(yong)的(de)常見工?藝是?MIG、TIG、SMAW?和?SAW，這些(xie)工藝(yi)使用光焊(han)絲或焊絲與焊劑的組(zu)合。在過去的幾十年中，在埋弧工(gong)藝或電渣?工藝中越(yue)來越(yue)多地使(shi)用焊帶。?萬爾丁(ding)焊材(cai)已開發一系列廣(guang)泛的可使用的焊絲(si)、焊帶和焊劑(ji)，可以?90 lb/hr (40 kg/hr)?以上的(de)熔(rong)敷率形成合金焊層(ceng)。?通常，需要在第一層上涂覆超(chao)合金化焊接材料以(yi)實現機械性(xing)能良好的(de)焊縫熔敷。可將填充金(jin)屬與所需(xu)的化學沉淀物結?合使用來(lai)形成后續層。?有關焊絲(si)、焊帶(dai)或焊(han)劑組合(he)的(de)可用等級的更多信息(xi)，
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