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1、不锈钢焊接培训讲稿,2007年 11月南车四方技术工程部,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,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,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
2、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。,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。,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,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）,1.1不锈钢材料,不锈钢表面精加
3、工符号介绍调质材料性能介绍,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,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,1.4焊工资质,日本标准：必须根据JIS Z3821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/EN1418,1.5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、E
4、N1.0576、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。,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：,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80Ar20CO2；其他，保护气体为98Ar2CO2 或98Ar2O2，（98Ar3CO2+2%O2)。TIG焊 保护气体为纯Ar、纯He或Ar、He混合气.,1.6焊缝接头形式,对接接头
5、的尺寸形状,1.6焊缝接头形式,对接接头的尺寸形状（续）,1.6焊缝接头形式,T型接头的尺寸形状,1.6焊缝接头形式,塞焊接头的形状,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.L120）对接焊缝的打磨 打磨质量检查,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,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,不锈钢焊接质量要求,3)焊接接头的健全性（无焊接缺陷）,
6、2)焊缝外观形状,4)焊接部的机械性能,1)焊接性,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,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,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,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,国际标准对电弧焊的质量要求：ISO5817：2003（铝合金为：ISO10042）,不锈钢的焊接工艺,
7、奥氏体不锈钢的焊接 铁素体-奥氏体双相不锈钢的焊接,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。,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,4.1奥氏体不锈钢的焊接,TIG薄板、修补、有特殊
8、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,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。,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1004）快速冷却，尽量减少在450850的停留时间5）工艺上，采用低线能量（小电流、快速焊）,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
9、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。,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。,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 烧穿及防止措施 未焊透及防止措施 未熔合及防止措施 咬边及防止措施,5.1接头耐蚀性的控制及防止措施,晶间腐蚀的控制 应力腐蚀及防止,5.2接头热裂纹及防止措施,焊接接头产生热裂纹的原因 防止措施,不锈钢的焊接变形与控制,焊接变形的种类 减少焊接应力和焊接变形的方法,
