不锈钢管（奥氏体）焊接特点和方法是什么？

不锈钢管（奥氏体）焊接特点和方法是什么？
答：
一）奥氏体不锈钢管焊接特点：
奥氏体不锈钢具有良好的可焊性，但焊接材料或焊接工艺不正确时，会出现以下缺陷：
1．晶问腐蚀
(1)晶间腐蚀产生原因
晶问腐蚀发生于晶粒边界，所以叫晶问腐蚀。它是奥氏体不锈钢最危险的一种破坏形式，它的特点是腐蚀沿晶界深人金属内部，并引起金属机械性
能和耐腐蚀性能的下降。奥氏体不锈钢在450～850％温度区间范围内停留一定时问后，则晶界处会析出C ，其中的铬主要来自晶粒表层，内部的铬如来不及补充，会使晶界晶粒表层的含铬量下降而形成贫铬区，在强腐蚀介质的作用下，晶界贫铬区受到腐蚀就会形成晶间
腐蚀。受到晶间腐蚀的不锈钢在表面上没有明显的变化，但在受力时会沿晶界断裂，几乎完全丧失强度。
(2)防止晶间腐蚀的措施
①选用超低碳C≤0．03％、添加钛或铌等稳定元素的不锈钢焊条。
②采用小规范，目的是为了减少危险温度范围停留时间，采用小电流、快焊速、短弧焊及不作横向摆动。焊缝可采用强制冷却(如铜垫板、水冷)方法加快焊接接头的冷却速度，减少热影响区。多层焊时，应控制层间温度，要前一道焊缝冷却至60℃以下时再焊。
③接触介质的那面焊缝最后焊接。
④焊后固溶处理。将工件加热至1050～1150％后淬火，使晶界上的C C6溶人晶粒内部，形成均匀的奥氏体组织。
2．热裂纹
(1)热裂纹产生原因
①液相线和固相线距离大，凝固过程温度范围大，使低熔点杂质偏析严重，而且集中在晶界处。
②膨胀系数大，所以冷却收缩时的应力也大。
(2)控制热裂纹产生的措施
①控制焊缝金属组织，尽量使焊缝金属呈双相组织，铁素体的含量控制在3％ ～5％以下。因为铁素体能大量溶解有害的S、P杂质。
②控制化学成分，应减少焊缝金属中的镍、碳、硫、磷含量，增加铬、钼、硅及锰等元素，可以减少热裂纹的产生。
③选用适当的焊条药皮类型。用低氢型药皮焊条可以使焊缝晶粒细化，减少杂质偏析，提高抗裂性。用酸性药皮焊条氧化性强，使合金元素烧损多，抗裂性下降，而且晶粒粗大，使热裂纹极易产生。
④采用适当的焊接规范和冷却速度。采用小规范，即小电流、快焊速来减少焊接熔池过热、快速冷却，以减少偏析，使抗裂性提高。多层焊时，要控制层问温度，前一焊道冷却至6o℃后再焊。
3．应力腐蚀开裂
(1)应力腐蚀开裂产生原因
应力腐蚀开裂是焊接接头在特定腐蚀环境下，受拉伸应力作用时所产生的延迟开裂现象。奥氏体不锈钢焊接接头的应力腐蚀开裂是焊接接头比较严重的失效形式，表现为无塑性变形的脆性破坏。
(2)应力腐蚀开裂防止措施
①合理制定成形加工和组装工艺，
尽可能减小冷却变形度，避免强制组装，防止组装过程中造成各种伤痕(各种组装伤痕及电弧灼痕，都会成为SCC的裂源，易造成腐蚀坑)。
②合理选择焊材。
焊缝与母材应有良好的匹配，不产生任何不良组织，如晶粒粗化及硬脆马氏体等。
③采取合适的焊接工艺。
保证焊缝成形良好，不产生任何应力集中或点蚀的缺陷，如咬边等采取合理的焊接顺序，降低焊接残余应力。
④消除应力处理。
焊后热处理，如焊后完全退火或退火；在难以实施热处理时采用焊后锤或喷丸等。
4．焊缝成形不良
(1)焊缝成形不良产生原因
奥氏体不锈钢焊接时，由于焊缝中合金元素含量高，熔池流动性差，易造成焊缝表面成形不良。主要表现在根部焊道背面成形恶化及盖面焊道表面粗糙。焊缝表面成形不良对焊缝性能的影响在常温或高温工况下表现不明显，但在低温工况下，其成形不良所造成的应力集中，对焊缝低温性能的影响不亚于焊缝内部质量的影响。
(2)防止措施
对于焊缝成形不良以及焊接热影响区的晶问腐蚀问题，可以通过焊接工艺来加以解决。采用钨极氩弧焊打底、较小的焊接线能量，来控制热影响区处于敏化温度区间的范围。
二）奥氏体不锈钢焊接方法：
不锈钢最常用的焊接方法有：手工焊、金属极气体保护焊、和钨极惰性气体保护焊。
1、 手工焊
手工焊是一种非常普遍的、易于使用的焊接方法.电弧的长度靠人的手进行调节，它决定于电焊条和工件之间缝隙的大小.同时，当作为电弧载体时，电焊条也是焊缝填充材料。
这种焊接方法很简单，可以用来焊接几乎所有材料.对于室外使用，它有很好的适应性，即使在水下使用也没问题.大多数电焊机可以TIG焊接.在电极焊中，电弧长度决定于人的手：当你改变电极与工件的缝隙时，你也改变了电弧的长度.在大多数情况下，焊接采用直流电，电极既作为电弧载体，同时也作为焊缝填充材料.电极由合金或非合金金属芯丝和焊条药皮组成.这层药皮保护焊缝不受空气的侵害，同时稳定电弧.它还引起渣层的形成，保护焊缝使它成型.电焊条即可是钛型焊条，也可是缄性的，这决定于药皮的厚度和成分.钛型焊条易于焊接，焊缝扁平美观.此外，焊渣易于去除.如果焊条贮存时间长，必须重新烘烤.因为来自空气的潮气会很快在焊条中积聚。
2、 金属极气体保护焊
这是一种自动气体保护电弧焊接方法.在这种方法中，电弧在保护气体屏蔽下在电流载体金属丝和工件之间烧接.机器送入的金属丝作为焊条，在自身电弧下融化.由于MIG/MAG焊接法的通用性和特殊性的优点，至今她仍然是世界上最为广泛的焊接方法.它使用于钢、非合金钢、低合金钢和高合金为基的材料.这使得它成为理想的生产和修复的焊接方法.当焊接钢时，MAG可以满足只有0.6mm厚的薄规格钢板的要求.这里使用的保护气体是活性气体，如二氧化碳或混合气体.唯一的限制是当进行室外焊接时，必须保护工件不受潮，以保持气体的效果。
3、 钨极惰性气体保护焊
电弧在难熔的钨电焊丝和工件之间产生.这里使用的保护气体是纯氩气，送入的焊丝不带电.焊丝既可以手送，也可以机械送.也有一些特定用途不需要送入焊丝.被焊接的材料决定了是采用直流电还是交流电.采用直流电时，钨电焊丝设定为负极.因为它有很深的焊透能力，对于不同种类的钢是很合适的，但对焊缝熔池没有任何“清洁作用”。
三）奥氏体不锈钢的焊接技巧
根据上述不锈钢的焊接特点，为保证接头的质量，应当采用以下焊接工艺：
1．焊前准备。必须清除可能使焊缝金属增碳的各种污染。焊接坡口和焊接区焊前应用丙酮或酒精除油和去水。不得用碳钢钢丝刷清理坡口和焊缝表面。清渣和除锈应用砂轮、不锈钢钢丝刷等。
2．焊条必须存放在干净的库房内。使用时应将焊条放在焊条筒内，不要用手直接接触焊条药皮。
3．焊接薄板和拘束度较小的不锈钢焊件，可选用氧化钛型药皮焊条。因为这种焊条的电弧稳定，焊缝成型美观。
4．对于立焊和仰焊位置，应采用氧化钙型药皮焊条。其熔渣凝固较快，对熔化的焊缝金属可起到一定的支托作用。
5．气体保护焊和埋弧自动焊时，应选用铬锰含量比母材高的焊丝，以补偿焊接过程中合金元素的烧损。
6．在焊接过程中，必须将焊件保持较低的层问温度，最好不超过150℃。不锈钢厚板焊接时，为加快冷却，可从焊缝背面喷水或用压缩空气吹焊缝表面，但层问必须注意清理，防止压缩空气污染焊接区。
7．手工电弧焊时，应在焊条说明书规定的电流范围内选择焊接电流。由于不锈钢电阻值较大，靠近夹持端的一段焊条容易受电阻热的作用而发红，在焊至后半段焊条时应加快熔化速度，使焊缝熔深减少，但熔化速度太快又会造成未熔合和熔渣等缺陷。从保证接头的耐腐蚀性考虑，也要求选用较小的焊接电流，减少焊接热输入量，防止焊接热影响区的过热。
8．在操作技术上应采用窄焊道技术，焊接时尽量不摆动焊条，在保持良好熔合的前提下，尽可能提高焊接速度。
9．不锈钢焊件焊后一般不作消除应力处理。虽然在不锈钢的焊接中也存在较高的残余应力，但由于接头各区在焊后具有良好的塑性和韧性，使残余应力的有害影响显著减小。更重要的是消除应力处理的温度范围正好处于不锈钢的敏化温度区，消除应力处理反而导致耐蚀性的降低。因此不锈钢焊件的焊后热处理的目的不应是消除接头的残余应力，而应是提高接头的耐蚀性。主要有固溶处理和稳定化处理。

内部充氩气，焊接移动速度要快，能摇摆焊的话最好，焊一小段就停下来冷却，可以用湿布沾水快冷，要是能用水雾冷却更好。

特点：不宜用大电流，应采用直流反接，采用多道焊接

奥氏体不锈钢的电阻系数远大于低碳钢，而热导率又小于低碳钢，焊接时母材易融化。因此必须采用较小的电流和较快的焊接速度，焊接时注意以小的焊接能量施焊，注意控制 层间温度减少热变形，更关键的是减少晶间腐蚀产生的裂纹倾向，焊接时必须注意控制电弧长度不要过大。电弧始终要压着熔池铁水走