耐低溫不銹鋼工業(yè)焊管的焊接特點(diǎn)及影響焊接熱能量的因素

目前，除了將16錳鋼擴(kuò)大使用做為- 40℃用鋼以外，用于- 70～- 253℃的低溫鋼可分為兩大類：一類是-70～-120℃的低溫鋼，這一類型的低溫鋼，含碳量較低，大都屬于低碳級的鐵素體一一少量珠光體鋼；另一類則是用于-196～- 253℃的以錳奧氏體化的，并以鋁穩(wěn)定奧氏體的鐵一錳一鋁系統(tǒng)單相奧氏體鋼。在這兩類鋼中，為改善性能，有的還加入了少量或微量的錳、鈮、釩、鋁、銅、氮以及稀土等元素。

    這兩類不銹鋼工業(yè)焊管及其相應(yīng)的焊接材料，在化學(xué)成分或金相組織上有所不同，但其焊接特點(diǎn)還是一致的，可歸納為：

    1、無論是低碳級的鐵素體——少量珠光體鋼，還是鐵-錳一鋁系統(tǒng)的單相奧氏體不銹鋼工業(yè)焊管以及焊接材料，與一般的強(qiáng)度級鋼不同的地方是淬硬傾向較小，不易形成冷裂縫；另外，這些材料（包括鋼材和焊接材料）之所以能夠用傲低溫材料，就是因?yàn)樗鼈儽旧砭哂辛己玫乃苄院晚g性。由于這兩個(gè)原因，這些低溫用鋼及其焊接材料，一般具有良好的焊接性能。

    2、不銹鋼工業(yè)焊管廠為了保持焊接接頭（包括焊縫、熔合線、熱影響區(qū)）具有與母材相同的低溫性能，則要求焊接時(shí)向焊接區(qū)所輸送的焊接熱能量不宜過大。這點(diǎn)與一般的強(qiáng)度級鋼恰恰相反，因?yàn)樯鲜龃蟛糠值蜏劁摲N是通過以少量合金元素固溶強(qiáng)化的手段強(qiáng)化基體、細(xì)化晶粒，或者是通過熱處理的手段細(xì)化晶粒、均勻組織，以達(dá)到提高低溫性能，滿足低溫下使用要求的目的。如果焊接時(shí)熱能量過大，焊接區(qū)不但溫度較高，而且高溫時(shí)間延續(xù)較長，使焊縫及熱影響區(qū)形成較粗大的組織，從而降低了焊接接頭的塑性和韌性。

    在焊接施工中，影響焊接熱能量的因素主要有以下三方面：

    (1)焊接電流：

    要求焊接電流不宜過大，推薦按表10-2規(guī)范施焊。

    (2)焊接速度：

    在保證焊接質(zhì)量的前提下，希望進(jìn)行快速多道施焊。這樣可以保證焊接接頭具有較滿意的低溫性能。試驗(yàn)表明，焊接20錳23鋁鋼用的鐵一錳一鋁焊條，當(dāng)進(jìn)行慢速擺動施焊時(shí)，焊縫- 196℃低溫沖擊值比快速多道施焊低3～5公斤·米／厘米2。

    (3)層間溫度：

    控制層間溫度，也是控制焊接時(shí)向焊接區(qū)輸送熱能量的措施之一。為了保證焊接接頭的低溫性能，焊接低溫鋼時(shí)，一般不希望厚壁不銹鋼工業(yè)焊管過熱，而應(yīng)適當(dāng)?shù)目刂茖娱g溫度。例加，用（新）低147焊條焊接- 90℃用06錳鈮鋼時(shí)，傲了連續(xù)施焊和控制層間溫度焊接的工藝對比試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，焊接該鋼種時(shí)要求控制層間溫度不大于300℃，否則，焊縫的沖擊值就會有所下降。工藝對比試驗(yàn)的結(jié)果列于表10-3。