焊(han)接不銹鋼和鎳合金(jin)的關鍵在(zai)于清(qing)潔度和選擇正確(que)的填充金屬。
這些指(zhi)南(nan)旨(zhi)在提供(gong)逐步指(zhi)導，幫助成功焊接(jie)不(bu)銹鋼(gang)和?鎳合金。?
第?1?步(bu)：為焊接工藝(yi)選擇填充金屬合(he)金?
根據指(zhi)南，當基底金屬相同時，使(shi)用(yong)基底金(jin)(jin)屬合金(jin)(jin)。例如，如果需要將?316L?與?316L?接合(he)，請使用?316L?填充金屬。?根據之前的經(jing)驗可能會(hui)判斷出焊接中的優先腐蝕(shi)區域，在此情(qing)況下(xia)，可能需要提高合金含量(liang)。很有必(bi)要認真思(si)考需要?將合金含量提高到何種程度，以免合金含量過(guo)高導致接觸腐蝕。?對(dui)于異種(zhong)金屬(shu)的焊接（例如，不(bu)銹鋼(gang)與碳(tan)鋼）?注意事項：如果選擇(ze)了錯誤的填充金屬(shu)或稀(xi)釋(shi)率過高，則這些低合(he)金混合(he)物可(ke)能(neng)會導(dao)致焊接失(shi)敗(bai)。＊常見(jian)的失敗類型?是開裂，但也有可能會導致(zhi)焊(han)縫脆(cui)化(hua)。?因此，適當的合金選擇和焊接方法對(dui)于成(cheng)功焊(han)接非常重要：?對于異種(zhong)不銹(xiu)鋼與不銹(xiu)鋼或鎳與鎳接(jie)合，請參(can)閱異種材(cai)料結合指南。通常，＊佳做法是使用專用于兩種材料中(zhong)合金含?量較(jiao)高(gao)的那種材料(liao)的填充金屬(shu)。例(li)如，如果(guo)將?304L?基底(di)金屬(shu)與?316L?基底金屬接合(he)，請使(shi)用?316L?填充金屬。?將不銹鋼(gang)與鎳(nie)基合金(jin)接合時，應始終使(shi)用鎳基填充金屬。?–?不(bu)要使用(yong)低合金焊條來(lai)接(jie)合(he)低(di)合(he)金與不銹鋼。這種(zhong)情(qing)況(kuang)會導致(zhi)脆性焊縫。?–?不(bu)(bu)要使用低(di)合金不(bu)(bu)銹鋼填充(chong)焊絲來接合(he)低合(he)金與(yu)不銹鋼。由于(yu)馬氏(shi)體的形成，這種情況(kuang)會(hui)導(dao)致脆性焊縫。?–?不要使用合金含量(liang)過高的等級（例如?309?和(he)?312?型），這些是專用型的。?不要使用不銹鋼填充金屬來將不銹鋼與鎳基合金接(jie)合，因為這樣做極(ji)有可(ke)能導致中心(xin)線(xian)開裂。這是由于接合處(chu)的?鎳(nie)端稀釋(shi)導致(zhi)的。不銹(xiu)鋼堆(dui)焊中的鎳含量較高會導致成分的(de)不平(ping)衡，從而增加開裂的(de)可(ke)能性。?
–第?2?步(bu)：為焊接工藝選擇焊(han)接參數?
選擇可(ke)以實現盡可(ke)能低(di)的熱量(liang)輸入的參(can)數(shu)，從(cong)而＊大程度地減少(shao)變(bian)形。熱變形太高會導致過(guo)度拉伸基材，從而導致應(ying)?力斷(duan)裂。?熱量輸入?= (電(dian)流安培?x?電(dian)壓伏(fu)特(te)?x 60)/移動(dong)速度。較低的電流或電壓產生的熱量輸(shu)入較低。更快(kuai)的移動速度（例如，?相對于(yu)擺動焊接的線狀焊道）產生的(de)熱量輸入更(geng)低。?調整電(dian)流或電壓以優化：?4?????使(shi)用(yong)弧長較短的焊接法以＊大(da)程度地減少(shao)合金元素的燒盡。?–?電弧(hu)穩定(ding)性?–?焊透能力（較低的電壓(ya)可實(shi)現較(jiao)低的焊透能力）?–?飛(fei)濺(jian)（使用較低的送絲(si)速度或較高(gao)的(de)電壓）?–?底切（較(jiao)高(gao)的電壓可增強底切(qie)。或者，減慢移動速度(du)以(yi)允許焊接熔(rong)池(chi)填充底切）?–?稀釋（較低的(de)穿透可實現較少的(de)稀釋）?
第?3?步：適當的接頭預處理?污染
濕度(du)和基底金屬溫(wen)度(du)?去除(chu)凝結。讓存放在(zai)室外的焊(han)件回溫(wen)(wen)到室溫(wen)(wen)以(yi)避免(mian)凝(ning)結。檢查保護氣(qi)體(ti)的水(shui)分污染。?等離子(zi)切(qie)割(ge)?精磨以清(qing)潔金屬、等離子切割準備(bei)的接合處或在(zai)等離(li)子體中使用氮或空(kong)氣的過程。接合處(chu)的滲氮會導致(zhi)精磨后的(de)接合?處的熱(re)影(ying)響區域生銹。?使用專用于不銹(xiu)鋼的未污染的(de)磨(mo)料。?預期變形?不銹(xiu)鋼的熱(re)膨脹率比碳鋼的熱(re)膨脹(zhang)率高?50%。鎳合金的膨脹較小(xiao)。使(shi)用常見粗縫或跳焊以減小應力。＊大程(cheng)度地減(jian)少?將導致較慢(man)的(de)移動(dong)速度和較高的熱量輸入的(de)擺動焊接工藝。在焊接不銹鋼或鎳(nie)基(ji)合金時，＊需要(yao)線(xian)狀焊道。?窄隙?避免窄(zhai)隙。根部(bu)間隙(xi)至少(shao)應等于焊(han)條(tiao)的直徑。這(zhe)一(yi)點在焊接(jie)雙相(xiang)不銹鋼和鎳基合(he)金(jin)時(shi)特(te)別重要，它將產生較差的焊接?流特征，從而導致未焊透或底切。?–?去(qu)除或消(xiao)除所有可能的污染源，包括產(chan)品(pin)引起的腐(fu)蝕：污垢、油(you)、潤滑脂、水(shui)銹、油(you)漆(qi)和標印油墨（可能含氯化物(wu)）。?如果使用焊(han)接金屬保護劑，請使(shi)用專用于不銹鋼的(de)此類(lei)材料。如果使用壓縮空氣來冷卻或干燥焊縫，請注(zhu)意壓縮(suo)?空氣中的含油量。?––?請注意，去油會添加(jia)污染物（將影(ying)響焊接）并產生(sheng)危險(xian)毒氣。?–?不(bu)要(yao)混(hun)合(he)不(bu)銹(xiu)鋼和(he)碳鋼(gang)結構(gou)以避免鐵污染。鐵粉將引發局部(bu)腐(fu)蝕。
第?4?步：焊(han)后清理?
這是一(yi)個非常重要的步(bu)驟。焊后清理旨在(zai)確保在(zai)表(biao)面形(xing)成氧(yang)化鉻膜以實現(xian)＊佳耐腐蝕性：光潔度越高，耐腐蝕性就越?高。來自焊接(jie)的熱量會耗盡表面的鉻，從(cong)而(er)導致(zhi)腐蝕。要(yao)避免腐蝕，通過化學或機械方(fang)法的焊后清理(li)來去(qu)除耗盡鉻的(de)?區域是非常重要的。?強烈建議使用不銹鋼刷子和其他工具以避(bi)免鐵(tie)粉撞(zhuang)擊表(biao)面而導(dao)致生銹。?清理方法?電解拋光?這是＊佳方(fang)法(fa)，但速(su)度較慢且費用高。?酸洗?氮(dan)和氫氟(fu)酸(suan)。此(ci)方法(fa)可使(shi)表面(mian)變得光滑且具(ju)有(you)＊佳耐腐蝕性，同時(shi)將去除表(biao)面(mian)污(wu)漬。避免將導致粗糙表面的過度酸(suan)?洗。請(qing)注意，根據(ju)當地環境法規，應適(shi)當(dang)地中和(he)并處理酸(suan)洗(xi)副產品。同時使(shi)酸洗后的焊件鈍化。鈍化(hua)解(jie)決方案(an)沒有用于(yu)?去除污(wu)染(ran)的(de)酸洗解決方案(an)那(nei)樣(yang)高(gao)效。?磨削?耐腐蝕性(xing)取決于表面的細(xi)度。?5?????機(ji)械拋(pao)光?幾乎與電解(jie)拋(pao)光(guang)一樣高效，具(ju)體取決于使用的沙礫：表面越精細，耐腐(fu)蝕性就越高(gao)?刷洗?在使用未污染的不銹鋼刷子(zi)的情況下，此方法很適合。?噴砂?使(shi)用(yong)未污染(ran)的介(jie)質。避免將(jiang)導(dao)致(zhi)粗糙拋(pao)光(guang)的過度噴砂。
鎳合金(jin)和超奧(ao)氏體合金(jin)的(de)特別注(zhu)意(yi)事(shi)項?
標準(zhun)?300?系列堆焊包含(han)一層有助于抑(yi)制微(wei)裂紋的(de)鐵(tie)素體(ti)。微裂紋會傳播到通常在(zai)焊(han)縫(feng)中心看到的貫穿性裂紋中。微(wei)裂?紋(wen)通常是由固化焊(han)接的晶界中的低熔液膜(mo)以(yi)及高熱膨脹?導致的。鐵素體(ti)旨在提(ti)供更(geng)精細的邊界區域，從(cong)而(er)減少低熔點?金屬互化物的量。?由于鎳合金(jin)和超奧(ao)氏體(ti)合金(jin)不(bu)含鐵(tie)素體，因此它們更易(yi)受開(kai)裂的(de)影響。要降(jiang)低開(kai)裂的(de)風險，以下(xia)各項會很有(you)用：?接頭設計?由(you)于鎳含量較高，因(yin)此焊池(chi)的流動會較緩慢(man)。為了防止未焊透，建議使用更寬的接(jie)合角(jiao)鋼和更大的根部(bu)間(jian)隙（與(yu)不銹鋼?中(zhong)常用的接合(he)角鋼和根部間隙相比）。?熱量輸入(ru)?熱量(liang)輸入越(yue)少，就越(yue)不易受開裂的(de)影響。使(shi)用(yong)直徑(jing)更短(duan)的(de)耗材（使(shi)用(yong)的(de)電流更(geng)低）會很有(you)益。通常，首(shou)選的＊大熱量(liang)輸?入為(wei)?25?千焦耳/英寸（1?千焦耳/毫米(mi)）。?焊縫形狀?應避免(mian)凹面的焊縫外(wai)形。首選(xuan)平的(de)(de)至微(wei)凸的(de)(de)焊縫。?層間(jian)溫度?對于不含鐵素體的(de)焊(han)接合金，首(shou)選較低的層間溫度，這(zhe)可(ke)減小熱應力。建議的＊大層間溫度為?300°F (150°C)。?
雙相不銹鋼的特別注意事項?
雙相合金完(wan)全不(bu)同于標準不銹鋼。其鐵素體(ti)和奧氏體(ti)各占(zhan)約?50%。如果焊接不當，則此(ci)類合金易受形成的脆化(hua)相或形?成的沉淀物（易受點腐蝕的影響）的影響。通(tong)過(guo)認清這一(yi)點(dian)并(bing)適當地遵循建(jian)議的過(guo)程，可輕松(song)完成機械(xie)上合理的、耐腐?蝕性的構造(zao)。?萬爾丁(ding)焊材提供了用于成功接(jie)合雙相基材(cai)的焊接指南。?一般來說(shuo)，需遵循以(yi)下參數(shu)：?接頭設計?由于鐵素體材料的緩慢(man)特性，焊池的(de)流動會較緩(huan)慢。為了(le)防止(zhi)未焊透，建議使(shi)用更寬的(de)接合角鋼和更大的(de)根部間隙（與?不銹鋼中常(chang)用(yong)的接(jie)合角(jiao)鋼和根部間(jian)隙相比）。有關(guan)更多具(ju)體(ti)信息，請參閱“萬爾丁(ding)焊(han)材焊接指南”。?保護氣體和背(bei)襯氣體(ti)選(xuan)擇(ze)?由于鐵素體材料的緩慢特性，焊(han)池的流動會(hui)較(jiao)緩慢。這可通(tong)過選擇適(shi)當的保護氣體(ti)進(jin)行補償，同時也有利于奧氏體和(he)?鐵素(su)體的適當平衡。選(xuan)擇背(bei)襯(chen)氣(qi)體可對耐(nai)腐蝕性產生有益影(ying)響(xiang)。?有關更多具體信息，請(qing)參(can)閱“萬(wan)爾丁焊材焊接(jie)指南”。?熱(re)量輸入(ru)?為(wei)了獲得鐵素(su)體(ti)和奧氏體(ti)的＊佳比率，必須適(shi)當地(di)控制熱量輸入(ru)。建議的熱量(liang)輸(shu)入(ru)范圍取決(jue)于要焊接的雙相不銹鋼的?等級(ji)。有關更多具體(ti)信息，請參(can)閱(yue)“萬爾丁(ding)焊(han)材焊接(jie)指南”。?層間溫度?6?????雙相合金具(ju)有(you)建議(yi)的特定層(ceng)間溫度，以防(fang)止(zhi)形成脆性金屬(shu)間相。適當的層間溫度(du)取決于(yu)要焊(han)接的等級和基底金屬厚(hou)?度。有關更多具體信息，請參閱“萬(wan)爾丁(ding)焊材焊接指(zhi)南”。?
焊接鐵素體鋼(gang)?
就其(qi)本(ben)質而言，鐵素體不銹鋼合(he)金(jin)的流動性(xing)差(cha)這一(yi)特(te)性導致其焊接速度(du)緩慢。?萬爾丁焊材研發了適(shi)用于多(duo)個等(deng)級的鐵素體(ti)不銹鋼的特殊化學(xue)反應流程來改善此情況(kuang)。請(qing)聯系萬爾丁(ding)焊(han)材以了(le)解更多信?息。?
焊接覆(fu)蓋?
對于許多工業應用，必(bi)須包含符合各(ge)種壓力容器規范（例(li)如?ASME）的相對較高的壓力。同(tong)時(shi)，需要防(fang)腐以延長容器的?壽命。?常見解(jie)決方案是用高強度的(de)低合金(jin)鋼制造(zao)容器，并(bing)通過各(ge)種(zhong)工藝使用各種(zhong)高合(he)金材料對容器進行焊接。使用的常見工?藝是(shi)?MIG、TIG、SMAW?和?SAW，這些(xie)工(gong)藝使(shi)用(yong)光焊絲或焊絲與焊劑的組合。在(zai)過(guo)去的幾十年中，在埋(mai)弧工藝或電(dian)渣?工藝(yi)中(zhong)越(yue)來越(yue)多地(di)使用焊帶。?萬(wan)爾丁焊材已開發(fa)一系列廣泛的(de)可使(shi)用的(de)焊絲、焊帶和焊劑，可以?90 lb/hr (40 kg/hr)?以上(shang)的熔(rong)敷(fu)率形成合金焊層。?通常，需要在第一層上涂覆(fu)超(chao)合(he)金(jin)化焊接材料以實現機械性能(neng)良好的焊(han)縫熔敷。可將填充金屬(shu)與所需(xu)的化學沉淀物結?合(he)使(shi)用來(lai)形成(cheng)后續層(ceng)。?有關焊絲、焊(han)帶或焊(han)劑組合的可用等級的更多(duo)信(xin)息，
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