316l不锈钢管道焊接工艺
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316不锈钢管道焊接工艺(1)焊接方法:由于现场多数为不锈钢管道且大小不一,根据不锈钢的焊接特点,尽可能减小热输入量,故采用手工电弧焊、氩弧焊两种方法, d >Φ159 mm 的采用氩弧焊打底,手工电弧焊盖面。
d ≦Φ159 mm 的全用氩弧焊。
焊机采用手工电弧焊/氩弧焊两用的WS7 一400 逆变式弧焊机。
(2)焊接材料:奥氏体不锈钢是特殊性能用钢,为满足接头具有相同的性能,应遵循“等成分”原则选择焊接材料,同时为增强接头抗热裂纹和晶间腐蚀能力,使接头中出现少量铁素体,选择HooCr19Ni12Mo2氩弧焊用焊丝,手弧焊用焊条CHSO22 作为填充材料,其成分见表 1 和表2。
表1 焊丝HOOCr19Ni12Mo2化学成分(%)C Si Mn P S Ni Cr Mo0.0120.131.700.0190.00713.2318.722.38表2 焊条CHS022化学成分(%)C Cu Si Mn P S Ni Cr Mo0.030.200.640.750.020.00711.7719.662.05(3)焊接参数。
奥氏体不锈钢的突出特点是对过热敏感,故采用小电流、快速焊,多层焊时要严格控制层间温度,使层间温度小于60 ℃。
具体参数见表 3 。
表3 焊接参数接头形式焊缝层次焊接方法焊接材料焊接电流I/A电弧电压U/V焊接速度v/(cm.min)牌号直径d/mm管对接一层手工钨极氩弧焊HOOCr19Ni12Mo2 2.575-8010-116-83.283-9011-136-8二层手工钨极氩弧焊HOOCr19Ni12Mo2 2.575-8010-116-83.285-9312-136-8手工电弧焊CHS022 2.580-8525-269-12(4 )坡口形式及装配定位焊。
坡口形式采用V 形坡口,由于采用了较小的焊接电流,熔深小,因而坡口的钝边比碳钢小,约为0-0.5 mm,坡口角度比碳钢大,约为65°- 700°,其形式见图l 。
SS316L不锈钢法兰的加工工艺研究SS316L不锈钢法兰是一种广泛应用于管道连接领域的重要零部件。
它具有耐腐蚀、耐高温、耐磨损等优良性能,在化工、石油、天然气、电力等行业都有着重要的应用。
本文将对SS316L不锈钢法兰的加工工艺进行研究,探讨其加工过程中的关键技术和问题,以期为相关行业的工程技术人员提供一定的参考和指导。
1.材料特点SS316L不锈钢是一种低碳型不锈钢,具有优良的耐腐蚀性能和良好的机械性能。
由于含有Mo元素,具有良好的耐蚀性,特别适用于耐腐蚀要求高的场合。
2.加工难点SS316L不锈钢的加工难度较大,主要表现在切削性能差、工艺性能差、易产生变形和划痕等。
加工SS316L不锈钢法兰需要选用合适的刀具材料和工艺参数,以保证加工质量和效率。
1.切削工艺切削是SS316L不锈钢法兰加工的关键工艺之一,其加工质量和效率直接影响到产品的使用性能和生产成本。
在切削过程中,应选用合适的刀具材料和刀具几何角度,控制好切削速度和进给量,以避免产生划痕、变形等问题。
对于不同形式的法兰,还应根据其结构特点选择合适的刀具来进行加工,例如钻孔、镗孔、沉铣等。
2. 焊接工艺SS316L不锈钢法兰的焊接工艺主要包括手工焊接、焊接设备选择、焊接参数控制等方面。
在焊接过程中,应严格控制焊接温度和焊接速度,以避免产生焊接裂纹和热变形等问题。
对于不同要求的焊接接头,应选择相应的焊接方法和焊接材料,以保证焊接接头的质量。
3. 表面处理SS316L不锈钢法兰在加工完成后,还需要进行表面处理,以提高产品的表面质量和耐腐蚀性能。
一般常用的表面处理方法有喷砂、抛光、酸洗等,可以根据产品的要求选择合适的表面处理方法来进行处理。
4. 检测和质量控制在SS316L不锈钢法兰的加工过程中,还应配备相应的检测和质量控制手段,确保产品的加工质量和尺寸精度。
常用的检测方法有外观检测、尺寸检测、化学成分分析、金相组织分析等,可以通过这些手段对加工过程进行监控和控制,及时发现和排除生产中的问题。
内燃机与配件316L 不锈钢管手工钨极氩弧焊焊接工艺Manual GTAW Welding Process for 316L Stainless Steel Tube沈根平SHEN Gen-ping(江苏省江阴中等专业学校,江阴214433)(Jiangsu Jiangyin Secondary Vocational School ,Jiangyin 214433,China )摘要:通过对316L 不锈钢焊接性能的分析、手工钨极氩弧焊焊接过程的控制、焊后进行无损检测、晶间腐蚀、力学性能等项目的数据分析,焊接接头的机械性能和耐腐蚀性达到了工艺要求,保证了316L 不锈钢管的焊接质量,为广大焊接工作者提供参考。
Abstract:Through the analysis of 316l stainless steel welding performance,the manual tungsten argon arc welding process control,after welding,nondestructive testing,intergranular corrosion,mechanical property data analysis of the project,such as mechanical properties and corrosion resistance of welding joint meet the technological requirements,to ensure the welding quality of 316l stainless steel tube,provide reference for the welding workers.关键词:奥氏体不锈钢;TIG 焊;工艺Key words:austenitic stainless steel ;TIG welding ;process 中图分类号:TG44文献标识码:A 文章编号:1674-957X (2021)03-0100-03———————————————————————作者简介:沈根平(1973-),男,江苏东台人,双学士,高级讲师,主要从事焊接专业的理实一体化教学、管理和研究工作。
浅谈316L不锈钢的成份性能及焊接技术316L不锈钢有较强的耐高蚀性(氧化性酸、有机酸、气蚀),近年来在化工、石油行业中广泛应用,可是在焊接316L不锈钢时,往往产生晶间腐蚀以及相应的热裂纹,所以应该制定合理的焊接工艺以保证焊接质量。
标签:316L;焊接性;焊接技术为保证316L不锈钢在焊接过程中得到较好的焊缝接头避免产生晶间腐蚀和热裂纹。
笔者结合近年来对316L不锈钢的焊接进行扼要的阐述。
1 316L不锈钢成分及性能(1)在316不锈钢的基础上添加Mo(2~3%),得到优秀的耐蚀性和高温蠕变强度。
316L特点:1)经过冷轧之后的产品在外光方面具有光泽性;2)在其中加入一定量的钼,其可以加强耐腐蚀性,特别在耐点蚀方面性能优良;3)耐高温性好;4)具有良好的加工硬化性;5)当处于固溶状态时没有磁性;6)和304不锈钢相比较,其价格比较高。
316L材料适于海水用设备、草酸、化学、食品工业、造纸、染料、肥料生产设备、沿海设施等。
(2)316L不锈钢的力学性能。
屈服强度一般大于等于480N/mm2;抗拉强度延伸比例大于等于40%;硬度HB、HRB、HV分别小于等于187、90、200;密度取7.87;比热c;电阻率0.71;熔点。
316L对应的国内标准是00Cr17Ni14Mo2,在不仅和316钢具有等同的特性之外,而且抗晶界腐蚀性能高于316。
在其中添加了Mo元素后如下几个方面可以有效的提高性能,比如:晶间腐蚀、抗氧化性、在焊接的过程中可以有效的降低热裂倾向性的概率以及耐氯化物腐蚀。
2 316L不锈钢的焊接通过对316L奥氏体不锈钢焊接性进行探究,规划了有效的焊接工艺,其中包括如下几个方面:焊条以及焊丝的选择、相应的焊接工艺参数、在焊后进行的处理等,这样可以有效的提升焊接质量。
2.1 316L不锈钢焊接性的分析(1)316L焊接裂纹。
一般情况下,316L奥氏体不锈钢在导热方面的参数仅仅为低碳钢的一半,可是相应的线膨胀系数却比较大,由此可以看出在焊接头位置具有较大的焊接应力。
TP321 316L尿素级超低碳不锈钢管道焊接技术一、前言内蒙亿鼎煤化工30万吨合成氨、52万吨尿素装置工艺管道的输送介质种类较多,并具有高温、高压、易燃、有毒、强腐蚀等特点,尤其是材质为TP321 316L 的尿素级不锈钢工艺管线的施工和焊接,管道内介质高温、高压、高危害、强腐蚀,在施工方面管道清洁度要求极其严格,焊缝不尽需要无损检测100%合格,而且需要检测焊缝铁素体含量,对焊接各项参数及焊接工艺要求苛刻,质量要求达到:焊缝最大铁素体含量为0.6%;坡口渗透检测100%合格;焊缝无损检测100%合格,合格等级为Ⅰ级片;焊缝渗透检测100%合格;管道压力试验合格。
尿素装置所用尿素级管道输送介质具有高温、高压、易燃、易爆、易腐蚀等特点。
其焊接特点是:焊接工程量大、焊接难度大、焊接质量要求高,这就要求我们必须严格执行正确的焊接工艺和焊接技术要求。
尿素生产中的液氨、尿液溶液、甲铵溶液等均为腐蚀性介质,其中腐蚀性最强的介质为高温高压下的甲铵溶液,对不锈钢具有很强的晶间腐蚀能力。
当含碳量低于0.03%的超低碳不锈钢由于碳含量极低,使不锈钢在敏化状态时(奥氏体不锈钢敏化温度范围为450~850℃)在晶间析出的碳化铬Cr23C6明显减少,而具有良好的抗晶间腐蚀能力。
另外,采用含铬量较高的母材和焊接材料,能使不锈钢钢体表面生成组织致密的氧化膜,从而提高耐蚀性。
本装置用于甲铵液等强腐蚀介质的管道及管道组成件材质为TP321 316L ,焊接材料焊丝为R25.22.2LMN(φ2.0)、焊条为E25.22.2LMNB或E25.22.2LNB22 (φ3.25、φ4.0)。
管道及管道组成件和焊接材料的奥氏体形成元素(Ni、C、N、Mn 等)和铁素体形成元素(Cr、Mo、Si等)的平衡应使得在焊后能获得完全奥氏体组织,以满足输送强腐蚀介质的要求。
为确保焊接质量和施工工期,我公司采用了一系列焊接工艺试验,制定了合理的施工方案,特别是对TP321 316L管道现场组对焊接管道清洁度控制、焊缝充氩保护效果以及焊缝抗晶间腐蚀性能进行技术攻关并获得圆满成功,因而圆满高效的完成了施工任务。
316L不锈钢焊接施工技术方案摘要:本项目为非标产品除尘脱硫塔的制作、安装,其材质为超低碳不锈钢一316L,塔内为酸性介质,因此对焊缝抗腐蚀要求较高。
为严禁渗碳现象发生,施工过程对工艺选择及防护要求非常严格。
为此文中对焊工、焊接方法选择,施工工具和场地选择都提出了严格要求。
此设备薄壁,主体部分壳体仅吕=3mm,直径最大处甲二2。
sm,相对高度约为16m,焊接施工过程中要防止变形,装配过程施工难度较大,反变形的控制也是文中的亮点之一。
为保证焊缝耐腐蚀性能,必须在焊缝施焊完毕后较短时间内酸洗钝化以保证焊缝表面耐腐蚀性。
本论文从焊接准备、焊接施工工艺、焊接检验及安全防护四方面详述了除尘脱硫塔的高质量的焊接制作过程要求。
关键词:含硫废气防渗碳手工电弧焊变形小电流分段焊退焊法1项目背景(前言)本项目为北京隆生精英环保设备有限公司总包除尘脱硫塔的制作、安装。
其除尘脱硫塔为非标产品。
设备主体采用的材料为超低碳不锈钢一316L。
设备运行时内部介质为含硫的废气,通过喷水与废气反应生成酸,来减少废气对空气的污染,因此设备抗腐蚀性要求较高。
为防止晶间腐蚀,对施工过程的工艺选择及防护要求非常严格,严禁渗碳现象发生。
此外该设备主体部分壳体仅各=3~、直径最大处甲=2。
8m,相对高度约为16m,因此焊接施工过程中要防止变形,装配过程施工难度较大。
项目开工初期由工艺责任师组织技术人员熟悉图纸,在自审的基础上召集设计单位共同会审图纸研究制造方案,并最终确认达成双方认可的制造工艺流程和方案。
本方案是在熟悉图纸了解设计施工要求的基础上编制而成。
2焊接施工方案本焊接施工方案对焊接准备、焊接施工工艺、焊接检验及安全防护四方面提出了要求。
技术要求按照国家现行规范《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》编制。
现场焊接施工遵照此方案执行。
2。
1焊前准备a、焊接人员准备由经过考试合格的焊工持证上岗,焊工操作证上合格项应与设备要求相适应.b、焊接材料准备(l)母材本工程主体部分所用的钢材材质为316L,使用前必须经过材料复验,确保所用材料化学成分符合标准要求,以保证其抗腐蚀性。
不锈钢管道制作工艺规范范围1.1 本工艺标准适用于304,316,316L不锈钢管道制作与工程安装。
施工准备2.1 材料及主要机具:2.1.1 焊丝:其型号按设计要求选用,必须有材质证明及合格证,焊丝应放在专用的桶内,不同型号的焊丝禁止混杂在一起,并保持干燥,干净。
304材质选用型号为(H0Cr20Ni10Ti或H0Cr21Ni10),316 ,316L材质选用型号为(H00Cr19Ni12Mo2)。
管件壁厚δ=1.5-2mm,钨针选用Ф1.6,焊丝选用Ф1.0。
管件壁厚δ≥3mm,钨针选用Ф2.4, 焊丝选用Ф1.6。
2.1.2 氩气:氩气纯度≥99.96%,必须有合格证书,氩气瓶上的阀门保护罩, 瓶体保护橡胶圈应完好无损。
2.1.3 钨针:钨针应选用无放射性的铈钨。
2.1.4 主要机具:直流脉冲氩弧焊机,焊枪,头盔式面罩,不锈钢专用挫刀, 不锈钢钢丝刷。
2.2 作业条件:2.2.1 熟悉图纸,做焊接技术交底。
2.2.2 施焊前应检查焊工合格证有效期限,并焊两个试样,经焊接工艺评定合格后才能进行正常生产。
2.2.3 现场供电应符合焊接用电要求。
2.2.4 工作场地应无灰尘,不得潮湿,环境温度大于5℃,通风良好且风速≤ 2m/s,如风速≥2m/s应有防护设施,否则不得施焊。
焊接操作工艺3.1 管道制作工艺流程熟悉图纸,尺寸计算,下料开坡口,去除氧化层,清洁焊接区域,点焊装配,装配尺寸复查,焊接(横焊,固定焊,转动焊),焊缝检查,管件焊后尺寸检验,试压,酸洗钝化,蓝点测试,安装。
3.2 不锈钢手工氩弧焊接:3.2.1 焊接步骤3.2.1.1 根据管径的不同,选择合适的焊接工艺(电流,钨针直径,焊丝直径,氩气流量,起弧电流,收弧电流,提前送气,滞后送气)。
3.2.1.2焊前应检查坡口,清理焊口,装配间隙是否达到工艺要求,定位焊是否牢固。
3.2.1.3焊接前焊缝背面应采取氩气保护:采用管件内充氩气保护焊缝及近缝区内表面,管内焊前应提前送气,排净管内空气,并保持微弱正压并呈流动状态。
316/316L双标不锈钢管道焊接工艺研究发布时间:2022-05-17T02:08:07.403Z 来源:《科学与技术》2021年34期作者:吴海龙樊继成江楠姚贵昌[导读] 随着我国经济的飞速发展,在国家政策和企业管理方面,对钢铁行业提出了更高水平、更严格要求。
吴海龙樊继成江楠姚贵昌连云港杰瑞自动化有限公司 222000摘要:随着我国经济的飞速发展,在国家政策和企业管理方面,对钢铁行业提出了更高水平、更严格要求。
因此为了满足市场需求以及提高产品质量以达到国际间贸易壁垒等一系列措施限制进口的举措也就成为必然选择。
而316/316L双标不锈钢是国内目前应用比较广泛的不锈钢材料,其优良性能和优异韧性在钢铁行业中具有重要地位。
本论文主要研究316/316L双标不锈钢管道的焊接工艺。
通过查阅资料以及使用实验方法对此材质焊接性能以及应用于产品中的安全性、使用性进一步深入研究。
关键词:双标不锈钢、管道、焊接、工艺、研究一、绪论1.1.研究背景和意义由于现代工业技术的发展,传统的奥氏体不锈钢经常遭到晶间腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀等局部腐蚀的破坏,316/316L双标不锈钢(以下简称双标钢)在上述腐蚀类型中表现出了某些优越性。
在铁基固溶体组织中铁素体相与奥氏体相约各占一半,但最少相的含量必须达到30%以上的钢称双相不锈钢。
奥氏体接头有良好的塑性和韧性,但是导热性能差,线膨胀系数大,焊接应力和变形都比较大;普通铁素体不锈钢导热性能和线膨胀系数都小于奥氏体不锈钢,并且有较高的强度及耐氯离子应力腐蚀性能,但是塑性较差,并存在475℃脆化和δ相析出脆化以及高温晶粒粗化脆化现象。
双相钢的开发正是集中了奥氏体和铁素体的优点并最大限度地减少了两相的缺点。
性能最好的双相钢成分是铁素体的含量在60%-40%,奥氏体的含量在40%-60%之间,任何一种机体的大幅度减少都会造成双相钢的性能减弱。
主要研究双标钢在化学成分、熔点等方面特性以及其表面性质。
316L不锈钢管道焊接工艺焊接工艺(1)焊接方法:由于现场多数为不锈钢管道且大小不一,根据不锈钢的焊接特点,尽可能减小热输入量,故使用手工电弧焊、氩弧焊两种方法,d >Φ159 mm 的使用氩弧焊打底,手工电弧焊盖面。
d ≦Φ159 mm 的全用氩弧焊。
焊机使用手工电弧焊/氩弧焊两用的WS7 一400 逆变式弧焊机。
document.write("");xno = xno+1;(2)焊接材料:奥氏体不锈钢是特殊性能用钢,为满足接头具有相同的性能,应遵循“等成分”原则选择焊接材料,同时为增强接头抗热裂纹与晶间腐蚀能力,使接头中出现少量铁素体,选择HooCr19Ni12Mo2氩弧焊用焊丝,手弧焊用焊条CHSO22 作为填充材料,其成分见表1 与表2。
表1 焊丝HOOCr19Ni12Mo2化学成分(%)C Si Mn P S Ni Cr Mo0.0120.131.700.0190.00713.2318.722.38C Cu Si Mn P S Ni Cr Mo0.030.200.640.750.020.00711.7719.662.05(3)焊接参数。
奥氏体不锈钢的突出特点是对过热敏感,故使用小电流、快速焊,多层焊时要严格操纵层间温度,使层间温度小于60 ℃ 。
具体参数见表3 。
表3 焊接参数接头形式焊缝层次焊接方法焊接材料焊接电流I/A电弧电压U/V焊接速度v/(cm.min)牌号直径d/mm管对接一层手工钨极氩弧焊HOOCr19Ni12Mo22.575-8010-116-83.283-9011-136-8二层手工钨极氩弧焊HOOCr19Ni12Mo22.575-8010-116-83.285-9312-136-8手工电弧焊CHS022 2.580-8525-269-12(4 )坡口形式及装配定位焊。
坡口形式使用V 形坡口,由于使用了较小的焊接电流,熔深小,因而坡口的钝边比碳钢小,约为0-0.5 mm,坡口角度比碳钢大,约为65°- 700°,其形式见图l 。
316L不锈钢管焊接工艺评定一、概述1.1 316L不锈钢管的特性316L不锈钢管是一种优质的不锈钢材料,具有耐腐蚀、耐热性能优异的特点,因此在许多领域得到广泛应用,尤其是在化工、医药、食品等行业。
1.2 焊接工艺评定的重要性在使用不锈钢管进行焊接时,其焊接工艺的质量对于产品的性能和使用寿命具有重要影响。
对316L不锈钢管的焊接工艺进行评定,可以确保焊接质量,保证产品的安全可靠性。
二、316L不锈钢管焊接工艺评定方法2.1 焊接工艺规范根据《316L不锈钢管焊接工艺规范》,确定并制定符合特定工程情况的焊接工艺参数和要求。
2.2 焊接工艺试验采用相关的试验设备和方法,对不同的焊接工艺进行实际焊接试验,通过试验结果评定焊接工艺的可行性和适用性。
2.3 焊接工艺评定标准制定并执行相应的焊接工艺评定标准,确保评定结果的客观性和可比性。
三、316L不锈钢管焊接工艺评定的内容3.1 焊接材料的选择选择合适的焊接材料,包括焊条、焊丝等,确保其与316L不锈钢管的材质相匹配。
3.2 焊接设备的调试根据不同的焊接工艺,调试焊接设备的参数,包括电流、电压、焊接速度等,确保焊接设备的稳定性和精准度。
3.3 焊接工艺的优化根据实际情况,对焊接工艺进行优化和调整,以提高焊接质量和效率。
3.4 焊接质量评定通过对焊接接头的外观、尺寸、力学性能等方面进行检测和评定,确定焊接工艺的质量和可行性。
四、316L不锈钢管焊接工艺评定的要求4.1 安全性焊接工艺必须符合安全生产的要求,避免因焊接过程导致的意外事故。
4.2 环保性焊接工艺应符合环保要求,避免对环境造成污染。
4.3 经济性在确保焊接质量的前提下,尽量节约资源和成本,提高焊接效率。
五、316L不锈钢管焊接工艺评定的意义5.1 产品质量保证通过焊接工艺评定,确保产品的焊接质量符合标准和要求。
5.2 生产效率提升通过优化和调整焊接工艺,提高生产效率和节约成本。
5.3 技术创新通过焊接工艺评定,不断创新和改进,提高焊接工艺的水平和技术含量。
316L不锈钢管道焊接工艺焊接工艺(1)焊接方法:由于现场多数为不锈钢管道,且大小不一,根据不锈钢的焊接特点,尽可能减小热输入量,故采用手工电弧焊、氩弧焊两种方法,d >0159 mm的采用氩弧焊打底,手工电弧焊盖面。
d三①159 mm 的全用氩弧焊。
焊机采用手工电弧焊/氩弧焊两用的WS7 —400逆变式弧焊机。
document.write("");xno = xno+1;(2)焊接材料:奥氏体不锈钢是特殊性能用钢,为满足接头具有相同的性能,应遵循等成分”原则选择焊接材料,同时为增强接头抗热裂纹和晶间腐蚀能力,使接头中岀现少量铁素体,选择HooCr19Ni12Mo2 氩弧焊用焊丝,手弧焊用焊条CHSO22作为填充材料,其成分见表1和表2。
表1焊丝化学成分(表2焊条(3)焊接参数。
奥氏体不锈钢的突出特点是对过热敏感,故采用小电流、快速焊,多层焊时要严格控制层间温度,使层间温度小于60 C。
具体参数见表3。
焊接参数表(4 )坡口形式及装配定位焊。
坡口形式采用V形坡口,由于采用了较小的焊接电流,熔深小,因而坡口的钝边比碳钢小,约为0-0.5 mm,坡口角度比碳钢大,约为65° - 700。
,其形式见图I。
图1坡口形式65°-70C图】坡口形式因不锈钢热膨胀系数较大,焊接时产生较大的焊接应力,要求采用严格的定位焊。
对于d三①89 mm的管采用两点定位,d=O 89-①219 mm采用三点定位,d三219 mm的采用四点定位;定位焊缝长度6-8 mm。
(5)焊接技术要求:①手工电弧焊时焊机米用直流反接,氩弧焊时米用直流正接;②焊前应将焊丝用不锈钢丝刷刷掉表面的氧化皮,并用丙酮清洗;焊条应在200-250 C烘干1h,随取随用;③焊前将工件坡口两侧25 mm范围内的油污等清理干净,并用丙酮清洗坡口两侧25 mm范围;④氩弧焊时,喷嘴直径①2 mm ,钨极为钵钨极,规格①2.5 mm ;⑤氩弧焊焊接不锈钢时,背面必须充氩气保护,才能保证背面成形。
采用在管道内局部充氩的方法,流量为5-14L/min,正面氩气流量为12 一13L/min 。
打底焊时焊缝厚度应尽量薄,与根部熔合良好,收弧时要成缓坡形,如有收弧缩孔,应用磨光机磨掉。
必须在坡口内引弧熄弧,熄弧时应填满弧坑,防止弧坑裂纹。
由于该不锈钢为奥氏体不锈钢,为防止碳化物析出敏化及晶间腐蚀,应严格控制层间温度和焊后冷却速度,要求焊接时层间温度控制在60C以下,焊后必须立即水冷,同时采用分段焊接。
具体分段方法见图2。
这种对称分散的焊接顺序,即可增大接头的冷却速度,又可减小焊接应力。
图2不同管径分段焊接示意图图2不同符檯分段炸接示耘图外观检查无气孔、焊瘤、凹陷及咬边等缺陷,成形良好。
(2 )对试件进行拉伸、弯曲试验,各项力学性能指标均满足要求,未发现 未熔合和裂纹等缺陷。
(3 )宏观金相检验,发现焊道熔合良好,熔深为 1-1.5 mm 。
微观金相检验,其母材及热影响区都是全奥氏体组织,焊缝金属为奥氏体十铁素体( 4%)组织,完全满足抗晶间腐蚀和抗脆化的要求,经煤化公司现场施工,保证了焊 接工程质量。
1根据不锈钢的焊接特点,尽可能减小热输入量,一般采用手工电弧焊、氩弧焊两种; 2焊接参数。
奥氏体不锈钢的突出特点是对过热敏感, 故采用小电流、快速焊,多层焊时要严格控制层间温度,使层间温度小于 60 C 。
3因不锈钢热膨胀系数较大,焊接时产生 较大的焊接应力,要求采用严格的定位焊。
对于d W ①89 mm 的管采用两点定位,d=Q 89-①219 mm 采用三点定位,d 仝219 mm 的采用四点定位; 定位焊缝长度6-8 mm 。
4打底焊时焊 缝厚度应尽量薄,与根部熔合良好,收弧时要成缓坡形,如有收弧缩孔,应用磨光机磨掉。
必须在坡口内引弧熄弧,熄弧时应填满弧坑,防止弧坑裂纹。
5外 观检查无裂纹、气孔、焊瘤、凹陷及咬边等缺陷以我加工不锈钢的经验, 不锈钢比一般碳钢较软、 韧性大,切削时不容易断削,容易产生刀 瘤而引致烧刀,由于韧,刀具的角度比一般的相对要锋利一点,适宜快速切削。
聂福全在采取钻、铰、镗工艺加工一些奥氏体组织及马氏体组织不锈钢材料如1Cr18Ni9Ti 、2Cr13 孔时,加工过程中会出现刀具磨损加快、加工表面完好性差、切屑排除困难等共性问题,严 重影响了此类材料零件的加工质量、生产周期及加工成本。
按照金属工艺学、金属切削原理 等理论对上述材质加工难点进行分析,摸索出一套行之有效的不锈钢材料钻、 铰、镗加工工艺。
不锈钢材料加工难点分析不锈钢材料加工难点主要有以下几个方面:1. 切削力大,切削温度高该类型材料强度大,切削时切向应力大、塑性变形大,因而切削力大。
此外材料导热性极差, 造成切削温度升高, 且高温往往集中在刀具刃口附近的狭长区域内, 从而加快了刀具 的磨损。
- 2结果(1 ) 屆伞旳尬时5$219 mm也出2円mnn2. 加工硬化严重奥氏体不锈钢以及一些高温合金不锈钢均为奥氏体组织,切削时加工硬化倾向大,通常是普通碳素钢的数倍,刀具在加工硬化区域内切削,使刀具寿命缩短。
3. 容易粘刀无论是奥氏体不锈钢还是马氏体不锈钢均存在加工时切屑强韧、切削温度很高的特点。
当强韧的切屑流经前刀面时,将产生粘结、熔焊等粘刀现象,影响加工零件表面粗糙度。
4. 刀具磨损加快上述材料一般含高熔点元素、塑性大,切削温度高,使刀具磨损加快,磨刀、换刀频繁,从而影响了生产效率,提高了刀具使用成本。
b 一_不锈钢零件加工工艺通过上述加工难点分析,不锈钢的加工工艺及相关刀具参数设计与普通结构钢材料应具有较大的不同,其具体加工工艺如下:―……1•钻孔加工i…在钻孔加工时,由于不锈钢材料导热性能差,弹性模量小,孔加工起来也比较困难。
解决此类材料的孔加工难题,主要是选用合适的刀具材料,确定合理的刀具的几何参数以及刀具的切削用量。
钻削上述材料时,钻头一般应选用W6Mo5Cr4V2Al 、W2Mo9Cr4Co8 等材质的钻头,这些材质钻头缺点是价格比较昂贵,而且难以采购。
而采用常用的W18Cr4V 普通标准高速钢钻头钻孔时,由于存在顶角较小、切屑太宽而不能及时排出孔外、切削液不能及时冷却钻头等缺点,再加上不锈钢材料导热性差,造成集中在刀刃上的切削温度升高,容易导致两个后刀面和主刃烧伤及崩刃,使钻头的使用寿命降低。
(1 )刀具几何参数设计在采用W18Cr4V 普通高速钢钻头钻孔时,切削力及切削温度均集中在钻尖上,为提高钻头切削部位的耐用度,可以适当增大顶角角度,顶角一般选135。
〜140 °顶角增大也将使外缘前角减小,钻屑变窄,以利于排屑。
但是加大顶角后,钻头的横刃变宽,造成切削阻力增大,因而必须对钻头横刃进行修磨,修磨后横刃的斜角为47°〜55°,横刃前角为3°〜5°,修磨横刃时,应将切削刃与圆柱面转角处修磨成圆角,以增加横刃强度。
由于不锈钢材料弹性模量较小,切屑层下的金属弹性恢复大,加之加工过程中加工硬化严重,后角太小会加快钻头后刀面的磨损,而且增加了切削温度,降低钻头的寿命。
因此须适当加大后角,但后角太大,将使钻头的主刃变得单薄,减小了主刃的刚性,所以后角应以12°〜15°为宜。
为使钻屑变窄,利于排屑,还需要在钻头两个后刀面上开交错分布的分屑槽。
( 2 )切削用量选择钻削时,切削用量的选择应从降低切削温度的基本点出发,因为高速切削将会使切削温度升高,而高的切削温度将加剧刀具磨损,因而切削用量中最重要的是选择切削速度。
一般情况下,切削速度以12〜15m/min 较为合适。
进给量对刀具寿命影响较小,但进给量选择太小将会使刀具在硬化层内切削,加剧磨损;而进给量如果太大,又会使表面粗糙度变差。
综合上述两个因素,进给量选择为0.32〜0.50mm/r 为宜。
( 3)切削液选择钻削时,为降低切削温度,可采用乳化液作为冷却介质。
2. 铰孔加工: x" q8 I3 A) |) ?4 x( 1 )刀具几何参数设计不锈钢材料的铰削加工大部分使用硬质合金铰刀。
铰刀的结构和几何参数与普通铰刀有所不同。
为增强刀齿强度并防止铰削时产生切屑堵塞现象,铰刀齿数一般比较少。
铰刀前角一般为8 ° 〜1 2 ° ,但在某些特定情况,为了实现高速铰削,也可采用0°〜5°前角;后角一般为8°〜12°;主偏角的选择视孔的不同而异,一般情况下通孔为15°〜30°,不通孔为45°;铰孔时为了使切屑向前排出,也可适当增加刃倾角角度,刃倾角角度一般为10°〜20°刃带宽度为0.1〜0.15mm ;铰刀上倒锥应较普通铰刀大,硬质合金铰刀一般为0.25〜0.5mm/100mm,高速钢铰刀为0.1〜0.25mm/100mm ;铰刀校正部分长度一般为普通铰刀的65%〜80%,其中圆柱部分长度为普通铰刀的40%〜50%。
(2)切削用量选择铰孔时进给量为0.08〜0.4mm/r,切削速度为10〜20m/min,粗铰余量一般为0.2〜0.3mm,精铰余量为0.1〜0.2mm。
粗铰时应采用硬质合金刀具,精铰时可采用高速钢刀具。
( 3)切削液选择不锈钢材料铰孔时,可采用全损耗系统用油或二硫化钼作为冷却介质。
5 H. C1 f& v! ]3.镗孔加工( 1 )刀具材料选择因加工不锈钢零件时切削力大、切削温度高,刀具材料应尽量选择强度高、导热性好的YW 或YG 类硬质合金。
精加工时也可使用YT14 及YT15 硬质合金刀片。
批量加工上述材料零件时,可采用陶瓷材料刀具,由于此类材料的特点主要是韧性大,加工硬化严重,切削这些材料的切屑以单元切屑形式产生,将使刀具产生振动,容易造成刀刃产生微崩现象,因此选择陶瓷刀具切削此类材料零件时首先应考虑的是微观韧性。
目前Sial on是一种比较好的选择,特别是 a / 3 Sial材料,因其优异的抗高温变形的性能以及扩散磨损的性能而引人注目,并成功应用于切削镍基合金,其寿命远远超过Al2O3 基陶瓷。
此外,SiC 晶须加强陶瓷也是切削不锈钢或镍基合金的一种很有效的刀具材料。
对于此类材料淬火零件的加工,可以采用CBN (立方氮化硼)刀片,CBN 硬度仅次于金刚石,硬度可达7000〜8000HV ,因此耐磨性很高,与金刚石相比,CBN 突出优点是耐热性比金刚石高得多,可达1200C,可承受很高的切削温度。
此外其化学惰性很大,与铁族金属在1200〜1300 C时也不起化学作用,因此非常适合加工不锈钢材料。
其刀具寿命是硬质合金或陶瓷刀具的几十倍。