對55mm厚304不銹鋼板(我國標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)為06Cr19Ni10鋼板)采用埋弧焊的方法,選定合適的焊接參數(shù)進(jìn)行焊接工藝評定,對其焊接接頭微觀組織和力學(xué)性能進(jìn)行檢測,為304不銹鋼厚板焊接產(chǎn)品提供可靠的依據(jù)。
1. 材料的選用
選用母材為常用的304不銹鋼板進(jìn)行埋弧焊接,板材尺寸為350mmx200mmx55mm。其化學(xué)成分和力學(xué)性能見表3-64。焊接材料選用ER308L(相當(dāng)于我國牌號(hào)H03Cr21Ni10Si)焊絲,直徑為4mm,其成分見表3-65,焊劑選用燒結(jié)焊劑SJ601。與ER308L焊絲配合使用,可使焊接工藝性良好、焊縫成形美觀、脫渣容易。
2. 焊接工藝的選用
選用ZX7-1000M埋弧焊機(jī)焊接304不銹鋼板,采用對接接頭,開30°坡口,留2mm鈍邊,焊前將坡口兩側(cè)20~30mm范圍內(nèi)的水分油污等有害雜質(zhì)應(yīng)清理干凈,并通過打磨呈現(xiàn)出金屬光澤;焊絲表面也應(yīng)清除油污、有害雜質(zhì),保持光亮。
焊接時(shí)焊縫兩頭加引弧板,并預(yù)留24°~25°左右的反變形量。首先用MIG焊進(jìn)行打底焊接;然后采用埋弧焊,按焊接工藝評定后的焊接參數(shù),見表3-66,進(jìn)行多層多道焊接直到坡口填滿;其后對焊縫坡口反面刨槽清根處理,再用埋弧焊焊1~2層填滿即可。1#試板焊接32道,2#試板焊接39道。
3. 試驗(yàn)結(jié)果分析
a. 焊接接頭力學(xué)性能根據(jù)GB/T 228.1-2010、GB/T 2653-2008 及 GB/T2650-2008標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行拉伸、彎曲和沖擊試驗(yàn),全部合格。
b. 顯微硬度的測定 焊縫區(qū)與母材硬度值接近或低于兩側(cè)焊接熱影響區(qū)的硬度值,但總體上硬度值相差不大,未發(fā)生明顯組織脆化現(xiàn)象。
c. 焊接接頭的微觀組織分析 顯微組織均為奧氏體+粒狀碳化物+少量鐵素體,在熔合線附近組織有所粗化,但未出現(xiàn)明顯的粗大(貫通)柱晶。此外,熱影響區(qū)較窄,母材顯微組織比較均勻。這說明所選擇的焊接工藝參數(shù)相對較合理,避免了熱輸入過大帶來的不利影響。
對于厚55mm的304不銹鋼(我國標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)為06Cr19Ni10鋼板),采用埋弧焊的方法,用ER308L焊絲和SJ601 焊劑作為焊接材料,選用上述的焊接工藝和參數(shù)進(jìn)行焊接,其焊接接頭抗拉強(qiáng)度、彎曲性能及沖擊吸收功均獲得良好效果,完全滿足圖樣設(shè)計(jì)要求。顯微硬度測量及顯微組織觀察表明:焊縫與母材結(jié)合良好,未出現(xiàn)裂紋等缺陷、無晶間腐蝕傾向、焊后未出現(xiàn)嚴(yán)重晶粒粗化現(xiàn)象。