【文章內容簡介】 圍是很廣泛的，并且它的焊接性能也是非常好的，幾乎所有的接方式對它都是實用的。在生產(chǎn)中我們常見的焊接方法有：焊條電弧焊、鎢極 氬弧焊、熔化極氣體保護焊、埋弧自動焊等。由于 0Cr18Ni9 具有特殊的性能，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中用的也很多，在國外也是應用的很多，在日本它的相應標準是USU304, 在美國它的相應標準是 304。這種鋼一般作為不銹耐熱鋼用較為廣泛，在化工設備和食品用設備中應用最多。 我這次的設計課題就是 0Cr18Ni9 的手工電弧焊焊接工藝，因而我就著重從手工電弧焊的角度去談談它的焊接。選擇焊條電弧焊去焊接就必須要確定焊條的種類然后才能去焊接。對于 0Cr18Ni9 這種鋼首先判斷出它是屬于奧氏體不銹鋼，判斷出它是奧氏體不銹鋼后可以 確定要用不銹鋼焊條進行焊接，再根據(jù)等強度和焊縫金屬的合金元素要與母才相接近的原則選擇焊條，經(jīng)過上面的篩選可以確定出焊接這種金屬的材料是 A132焊條。對于焊條的選擇我們可以還參照下面的方法： 為提高生產(chǎn)率，通常選用直徑較粗的焊條，但一般不大于 6mm。工件厚度在 4 mm以下的對接焊時，一般均用直徑小于等于工件厚度的焊條。大厚度工件焊接時，一般接頭處都要開坡口，在焊打底層焊時，可采用 ～ 4mm 直徑的焊條，之后的各層均可采用 5～ 6 mm 直徑的焊條。立焊時，焊條直徑一般不超過 5毫米；仰焊時則不應超過 4毫米。 焊 條直徑與板厚的關系 5 焊件厚度 /mm ＜ 4 4～ 8 9～ 12 ＞ 12 焊條直徑 /mm ≤板厚 φ ～ 4 φ 4～ 5 φ 5～ 6 0Cr18Ni9 的焊接如下： 焊接方法： SMAW 焊材型號： A132，規(guī)格φ 焊接電流：第一層 90～ 110A，第二層 100～ 120A 焊接電壓：第一層 18～ 22V，第二層 22～ 26V 焊接速度：第一層 15～ 18 cm/min,第二層 18～ 21cm/min 頓邊為 1cm 間隙為 2cm 焊接示意圖（細節(jié)情況可詳見附件工藝評定報告） 通過試板的焊接我們可以更深一步的了解到這種金屬的焊接性能，我們可以從試板的焊接中更直觀的看出它的焊接。在一般的情況下這種奧氏體不銹鋼焊前不需要進行預熱，焊后也不需要進行熱處理。 同樣這種鋼對于其他焊接方法也是適用的并且焊接的質量成型也都不亞于手工電弧焊，在低溫設備制造行業(yè)常用這種鋼來做內容器，而內容器的連接就是用的埋弧自動焊，用這種方法焊不僅焊接效率高而且焊接質量好成型也比較好看，還有一種常用的焊接方法就是手工鎢極氬弧焊，這種焊接方法雖然操作有點困難對焊工的要求比較高，但是一旦你掌握了這種焊接方法，它的焊接質量絕對是比手工電弧焊和二氧化碳氣體保護焊要好的，外觀成型也要比這兩種焊接方法要好。這種焊接方法的缺陷就是工作效率太低。 據(jù)我的了解現(xiàn)在制造低溫壓力容器的行業(yè)基本上都是以這種材料為主的，對于這種材料的焊接在這個行業(yè)焊條基本是要被淘汰了，但是在目前這個階段焊條電弧焊還是占主導地位的，由于對產(chǎn)品質量特別是對焊接質量要求高所以 GTAW 是焊接發(fā)展的一個方向。 OCr18Ni 的焊接性分析 對于什么是焊接性， GB/T337594《焊接術語》中注明：“材料在限定的施工條 件下，焊接成按規(guī)定設計要求的構件，并滿足預定服役要求的能力”。它包括兩方面的內容：其一是焊成的構件符合設計要求；其二是滿足預定的使用條件，能夠安全運行。 6 根據(jù)討論問題的著眼點不同，焊接性可分為： （ 1） 工藝焊接性 （ 2） 使用焊接性 影響焊接性的因素主要有以下幾點： （ 1） 材料因素 （ 2） 焊接方法 （ 3） 構件類型 （ 4） 使用要求 金屬的焊接性與材料成分、焊接方法、構件類型、使用要求都有密切的關系，所以不應脫離這些因素而單純的從材料本身的性能來評價焊接性。從上述分析可以看出，很難找出一項技術指標可以概括焊接性，只有通過綜合多方 面的因素才能分析焊接性問題。 分析金屬的焊接性我們在不要求做非常準確的情況下我們可以根據(jù)碳當量、材料的化學性能、材料的物理性能來判斷，如果要求需要很準確的話我們可以通過焊接性試驗來判定。 0cr18ni9 的焊接性能我們就從這方面來判定： 0Cr18Ni9 的焊接要求 1） 0Cr18Ni9 屬于奧氏體不銹鋼，其組織為奧氏體（ A)加 3～ 5％鐵素體（ F）。它具有良好的塑性和高溫、低溫性能。它在焊接熱循環(huán)的作用下，主要顯示出以下基本要求： ①焊接過程中采用小的線能量輸入，減小熱影響區(qū)范圍，加快焊縫及熱 影響區(qū)的冷卻速度對不銹鋼的焊接是有益的。 ②用 0Cr18Ni9 焊接時導熱系數(shù)小，存在過熱區(qū)，也容易造成熱影響區(qū)的晶粒長大。焊縫高溫停留時間過長，在高溫狀態(tài)下 Cr 和 C形成化合物，在高溫區(qū)就形成了貧鉻層，也會導致焊縫的枝晶傾向加劇。因此要求盡量選擇線能覺輸入較小的焊接方法。 ③由于導熱系數(shù)小而線膨脹系數(shù)大，自由焊態(tài)下焊接易產(chǎn)生較大的變形，選用能量集中，熱影響區(qū)窄的焊接方法能在一定程度上減少焊接變形。 2） 0Cr18Ni9 的含碳量很小，在加上它屬于高合金鋼碳當量法對它焊接性能的估算是不怎么 準確的。因此我們不用碳當量對它的焊接性進行分析。 3） 0Cr18Ni9 屬于奧氏體不銹鋼，這類鋼有具有交高的變形能力并不可淬硬，而且它的含碳量又很底，所以總的來說焊接性還是不錯的。但是由于熱導率低，熱膨脹系數(shù)大，局部加熱時溫度分布不均勻，收縮量大等都將使接頭在焊接過程中產(chǎn)生交大的內應力。在焊接的時候應該注意這方面的問題，焊接時盡量避免或減少這種受熱不均顯現(xiàn)的發(fā)生，焊接的速度也應該適當?shù)目禳c。 上面我們已經(jīng)從它的化學成分和物理性能對 0Cr18Ni9 的焊接性能進行了分析，但是根據(jù)這些判斷出的焊接性是 不夠準確的，我們需要準確的判斷它的焊接性我們就必須通過焊接性試驗來完成。焊接性的試驗是很多的，我在這里就用斜 Y 型坡口焊接裂紋試驗方法。 板材的規(guī)格是 6 150 200mm 焊接方法是手工電弧焊 焊材型號 A132，規(guī)格φ 坡口形式是斜 Y型 焊接參數(shù)是電流： 90～ 120A，電壓 20～ 24V，速度 15～ 20cm/min 斜 Y型坡口裂紋試驗圖如下： 7 焊完的試件需要經(jīng)過 48ｈ時效后再作裂紋的檢測和解剖。裂紋可以分為表面 裂紋、跟部裂紋、斷面裂紋三種形式。首先用放大鏡目測或瑩光粉檢查焊縫表面裂紋，然后用機械方法切開六個等長度橫向試片，檢查五個片面上的裂紋情況。一般用裂紋率作為評定標準。 根部裂紋率 =∑ LR/L 100％ 表面裂紋率 =∑ Lf/L 100％ 端面裂紋率 =∑ h/5H 100％ 試驗焊縫的總長度是 80mm 而我們焊接裂紋的總長度通過試驗測得為 試件的裂紋率小于 20﹪因此在實際生產(chǎn)中如果按要求來做的話是不會產(chǎn)生裂紋的，此種鋼的焊接性能還是可以的。 綜上所述 0Cr18Ni9 鋼是具有良好的焊接性能的，在生產(chǎn) 中按標準來做的話是應該可以生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，它的使用性能還是可以的。 0Cr18Ni9 的焊接工藝 8 表Ⅰ 1 焊接工藝評定指導書 （任務書） 編 制 杜震宇 指導書編號 HJ051129 審 核 評定理由 批 準 完成日期 評 定 標 準 JB47082021 驗收機關 母 材 厚度 mm 尺寸 mm 接頭形式簡圖： 0Cr18Ni9 6mm 6*150*300 0Cr18Ni9 6mm 6*150*300 焊 接 位 置 1G 焊接方向 右焊法 保 護 氣 體 / 層間溫度 / 預 熱 / 機械化程度 手工焊 焊后熱處理 / 后 熱 處 理 / 襯墊材料 /規(guī)格 / 清 根 方 法 / 層道 焊接 方法 焊材型號 /牌號 焊材 規(guī)格 電流種類 及極性 電流 (A) 電壓 (V) 焊接速度 (cm/min) 熱輸 入 （ kJ/cm） 鎢極 直徑 噴嘴 直徑 1 SMAW A102 反接 90～ 110 ～ 20 15～ 18 / / 2 SMAW A102 反接 100～ 120 20～ 22 18～ 20 / / 檢驗項目、評定指標及試樣數(shù)量 檢 驗 項 目 檢驗標準 評定指標 檢驗項目 檢驗標準 評定指標 試樣數(shù)量 外觀檢查 GB150 JB4708 拉伸試驗 GB/T228 JB4708 2 無 損 檢 測 射線 (RT) JB4730 JB4708 彎曲試驗 面彎 GB/T 232 JB4708 2 超聲 (UT) / / 背彎 JB4708 2 滲透 (PT) / / 側彎 / / 磁粉 (MT) / / 沖擊 試驗 焊縫 GB/T 229 JB4708 / 焊縫化學成分 / / 熱影響 區(qū) JB4708 / 金 相 宏觀 / / 腐蝕試驗 / / / 微觀 / / 硬度檢驗 / / / 9 焊接工藝評定指導書 編號： HJ051129 名稱： 板厚為 6mm的 0Cr18Ni9 鋼板手工電弧焊的焊接工藝評定 編制： 杜震宇 審核： 批準： 10 表Ⅰ 2 焊 接 工 藝 評 定 指 導 書 單位名稱 成都瑞奇石油化工工程有限公司 焊接工藝指導書編號 HJ051129 日期 焊接工藝評定報告編號 HJ0511291 焊接方法 焊條電弧焊 機械化程度（手工、半自動、自動） 手動 焊接 接頭： 坡口形式 帶鈍邊的 V型 襯墊（材料及規(guī)格） / 其它 / 簡圖：（接頭形式、坡口形式與尺寸焊條、焊道布置及順序） 母材：類別號 VII 組別號 VII1 與類別號 VII 組別號 VII1 相焊及 標準號 / 鋼 號 / 與標準號