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不锈钢焊接培训讲稿 2007年11月南车四方技术工程部 1 培训内容 不锈钢焊接的基础知识和基本要求不锈钢车体的错位焊与修补焊不锈钢焊接质量要求不锈钢的焊接工艺不锈钢MIG焊接接头缺陷及防止措施不锈钢的焊接变形与控制 2 不锈钢焊接的基础知识和基本要求 焊工对不锈钢焊接基础知识和基本要求的了解 掌握是形成良好不锈钢焊缝的前提和基础 包括以下内容 1 不锈钢材料2 适用于不锈钢车体的常用焊接方法3 焊接设备管理4 焊工资质5 焊接材料6 焊缝接头形式7 焊后打磨8 焊接工艺规程 WPS 的制定 3 1 1不锈钢材料 不锈钢是主加元素铬含量能使钢处于钝化状态 又具有不锈特性的钢 不锈钢的含铬量应高于12 不锈钢的重要特征之一是耐腐蚀性 不锈钢组织不锈钢种类 奥氏体不锈钢 铁素体不锈钢 马氏体不锈钢 双相不锈钢 4 1 1不锈钢材料 铁道车辆用不锈钢材料介绍不锈钢的物理性能和力学性能1 物理性能与碳钢比较 2 力学性能尤其是奥氏体不锈钢 5 1 1不锈钢材料 不锈钢的耐腐蚀性能1 均匀腐蚀 2 晶间腐蚀 1 奥氏体不锈钢的晶间腐蚀原因 1 碳化铬析出引起的晶间腐蚀 防止 四点 2 相析出引起的晶间腐蚀 3 晶界吸附引起的晶间腐蚀 4 稳定化元素高温熔解引起的晶间腐蚀 6 1 1不锈钢材料 不锈钢的耐腐蚀性能3 点蚀及缝隙腐蚀4 应力腐蚀开裂 SCC 7 1 1不锈钢材料 不锈钢表面精加工符号介绍调质材料性能介绍 8 1 2焊接方法 不锈钢车体三种常用焊接方法 电阻点焊 几乎大部分部件使用TIG焊 MIG焊 新型焊接方法 激光焊 9 1 3焊接设备管理 焊接设备的定期检查焊接设备参数的调节 10 1 4焊工资质 日本标准 必须根据JISZ3821 不锈钢焊接技术的鉴定方法及评定标准 接受鉴定 国际标准 根据焊接方法 材料 其资质要求分别为ISO9606 1 EN287 1和ISO14732 EN1418 11 1 5焊接材料 母材不锈钢车体母材除奥氏体不锈钢外 还涉及低碳钢和低合金钢 奥氏体 铁素体双相不锈钢200EMU不锈钢主要材料号 属于高屈服强度碳钢和低合金钢的材料号有EN1 0570 EN1 0576 EN1 0577 EN1 6220 EN1 8836 EN1 8976D EN1 8928E 属于奥氏体不锈钢的材料号有EN1 4301 EN1 4307 EN1 4318 属于奥氏体 铁素体双相不锈钢的材料号有EN1 4462 EN1 4470 12 1 5焊接材料 焊丝 等化学成分原则 不锈钢车体焊丝的选择严格依据如下 13 1 5焊接材料 保护气体MIG焊母材为碳钢与碳钢之间的焊接时 保护气体为80 Ar 20 CO2 其他 保护气体为98 Ar 2 CO2或98 Ar 2 O2 98 Ar 3 CO2 2 O2 TIG焊保护气体为纯Ar 纯He或Ar He混合气 14 1 6焊缝接头形式 对接接头的尺寸形状 15 1 6焊缝接头形式 对接接头的尺寸形状 续 16 1 6焊缝接头形式 T型接头的尺寸形状 17 1 6焊缝接头形式 塞焊接头的形状 18 1 7焊后打磨 大部件及零部件框架的打磨外露表面 母材表面H L 120 对接焊缝的打磨打磨质量检查 19 1 8焊接工艺规程 WPS 的制定 提取典型接头型式 pWPS 试件准备 试件焊接 VT PT RT Yes No Yes 搜集现车焊缝接头型式 取样 Yes No 力学性能试验 拉伸 弯曲 宏观 试验报告 WPS制定 No 20 2020 3 18 21 不锈钢车体的错位焊与修补焊 边梁筋板错位焊接点焊飞溅修补焊塞焊不良修补焊 22 不锈钢焊接质量要求 3 焊接接头的健全性 无焊接缺陷 2 焊缝外观形状 4 焊接部的机械性能 1 焊接性 23 焊接性 焊接接头要能承受外力 焊接接头性能能满足焊接结构的使用目的吗 能取得没有缺陷的焊接吗 外力 静载荷 动载荷 焊接性试验验证 24 焊接外形尺寸 1 保证焊缝厚度 2 打磨处理减少应力集中 承受静载荷的条件 承受动载荷的条件 25 焊缝外形尺寸 保证焊缝厚度 角焊接头 对接接头 板厚 外力 焊缝厚度 焊缝厚度 焊脚长度 溶深 溶深不足 焊缝厚度不足 26 焊缝外形尺寸 焊缝的应力集中 焊缝焊趾部因存在应力集中 易产生裂纹 对接接头 角接接头 27 国际标准对电弧焊的质量要求 ISO5817 2003 铝合金为 ISO10042 28 不锈钢的焊接工艺 奥氏体不锈钢的焊接铁素体 奥氏体双相不锈钢的焊接 29 4 1奥氏体不锈钢的焊接 奥氏体不锈钢与铁素体和马氏体不锈钢相比 较容易焊接 一般情况下能很好地适应于熔化焊接 手工电弧焊 埋弧焊 惰性气体保护焊 等离子弧焊等焊接接头 在焊态都能具有良好的塑性和韧性 为了保证奥氏体不锈钢的焊接接头的耐蚀性和焊接区的致密性 特别要注意选配合适的焊接材料 焊接工艺参数 30 4 1奥氏体不锈钢的焊接 奥氏体不锈钢焊接性1 对焊接热裂纹的敏感性较高 易产生弧坑裂纹 液化裂纹 2 易出现晶间腐蚀 可能在三个部位出现 即焊缝晶间腐蚀 过热区刀蚀 热影响区3 析出脆性 相 31 4 1奥氏体不锈钢的焊接 TIG薄板 修补 有特殊要求的部位 保护气体 纯Ar 纯He或Ar He混合气 电极 钍钨极 铈钨极 32 4 1奥氏体不锈钢的焊接 MIG焊接厚板奥氏体不锈钢时推荐以射流过渡焊接 焊接奥氏体不锈钢薄板时 推荐采用短路过渡焊接法 33 4 1奥氏体不锈钢的焊接 奥氏不锈钢焊接的工艺要点1 焊接方法 TIG焊 MIG焊2 不需预热3 控制层间温度 Max200 最好 100 4 快速冷却 尽量减少在450 850 的停留时间5 工艺上 采用低线能量 小电流 快速焊 34 4 1奥氏体不锈钢的焊接 奥氏不锈钢焊接的工艺要点6 操作上 采用窄焊道 多道焊 不摆动技术 主要填满弧坑7 正确选用焊接材料 选用低含碳量和含稳定化元素的焊材 含适量铁素体促进元素 Cr Mo Si等 的焊材 限制焊缝中杂质含量 8 背面气体保护9 清理时 采用奥氏体不锈钢钢丝刷10 加工场地 材料 工具要清理 与其他材料分开存放 35 4 2铁素体 奥氏体双相不锈钢的焊接 双相不锈钢有良好的焊接性 它既不像铁素体不锈钢因晶粒严重粗化而使接头脆化 塑韧性大幅降低 也不像奥氏体不锈钢对焊接热裂纹比较敏感 双相不锈钢焊接冷裂纹及热裂纹的敏感性都比较小 因此焊前不需要预热 焊后不需要热处理 为获得合理的相比例及防止脆化相的析出 应选择合理的热输入并严格控制层间温度 36 不锈钢MIG焊接接头缺陷及防止措施 接头耐蚀性的控制及防止措施接头热裂纹及防止措施接头低温和高温韧性的控制措施焊缝中气孔的防止措施焊缝成形差及防止措施烧穿及防止