采用碰焊、气焊及电焊工艺的不锈钢焊管机械性能试验

本节对不锈钢焊管所作的碰焊、气焊及电焊的试验结果，作一介绍。

    一、碰焊

    目前，碰焊主要应用在锅炉过热器制造中，碰焊的焊接性能是选用锅炉钢管用钢的一项指标。

    1．焊接规范的选择在LMP- 150对焊机上所进行的碰焊试验，其焊接规范见表

    采用第一种规范，可获得断口质量较好、没有灰斑的焊接接头。

    2．焊接接头性能

    碰焊后，试样经700～770℃回火，保温1小时，其接头性能通过试验认为，1．4铝钨钒钛硼钢管可用碰焊的方法进行焊接生产，规范参数允许变动范围较大，适合现场掌握。如规范选择适宜，碰焊接头可没有灰斑。接头采用760-770℃的单一圆火，性能可满足要求。

    二、气焊

    为了探讨不锈钢焊管合理的气焊工艺，使用42×5.5毫米的不锈钢焊管进行了工艺试验。

    1．焊丝的选择

采用不同的焊丝对同钢种（铝钨钒钛硼+14铝钨钒钛硼），异钢种（14铝钨钒钛硼+12铬1钼钒、14铝钨钒钛硼+10铬钼）的焊接试验证明，用无铬13号焊丝焊接，施焊容易，熔池流动性尚好，氧化物也较少，焊接接头的机械性能基本上满足要求。用这种焊丝焊接的14铝钨钒钛硼钢管（安装在电厂使用的），一年来的运行试验表明，不锈钢焊管的焊接接头至今未发生问题。为进一步改进焊丝的焊接工艺性能，经试验研究最后改成的无铬14号焊丝的化学成分见表13-10。焊丝规格有3毫米及2.5毫米的两种。

    2．焊接火焰的选择

    焊接火焰的选择，是以不锈钢焊管材质为准，对三种火焰进行的施焊，所得焊缝金属的化学成分看出，中性镳还原焰，虽有增碳、增磷现象，但不太严重，其它元素烧损小。建议，气焊时采用中性焰或中性偏还原焰施焊为好。

    3．热处理规范对接头机械性能的影响

由于气焊导致不锈钢焊管热影响区软化现象的明显出现，故焊后采用合适的热处理工艺，是改善软化现象的主要措施。从表13-12所列的热处理规范对接头机械性能的影响中可看出，利用生产上常采用的热处理工艺，是能获得基本上满足性能要求的焊接接头。

三、电焊

    1．焊条的选择

    焊条采用14铝钨钒钛硼钢丝作为焊芯，少部分合金元素通过涂料过渡到焊缝。涂料采用以大理石一萤石为主的低氢型渣系。、经过多次反复试验，终于配制成适于全位置焊接的08钼钨钒钛焊条。

    该焊条有两种规格：4毫米的和2.5毫米的。前者采用电流范围为14 0～190安；后者60～90安，均为直流反接。

    2．焊条的工艺性能及抗裂试验

    焊条经多次工艺试验，证明所确定的涂料配方是满意的，具有良好的焊接工艺性能。

    采用这种焊条，进行了两种试验条件的铁研式裂纹试验，试验表明，用1毫米的焊条，电流:为140～150安，焊速为1.5毫米／秒，焊接未经预热的试板，焊后5分钟从火口处开始形成裂纹；而用4毫米的焊条，电流为170安，焊速为2.1毫米／秒，焊接经300℃预热的试验，焊后24小时解剖焊缝，通过酸洗检查不锈钢焊管，未发现焊缝有裂纹。

    3．焊缝金属的化学成分和机械性能

    采用4毫米的焊条施焊，焊前预热300---350℃，焊后采用单一回火，740℃保温4小时，随炉冷，所得焊缝金属的化学成分和常温机械性能见表13-14和表13-15。

    4．热处理规范对接头性能的影响

    不锈钢焊管焊后进行热处理，可获得良好的高温性能及减小焊接应力的接头。根据生产实际情况，对接头进行了单一回火，对性能的影响见表13-J6。

    5．焊接接头性能

    用4毫米的焊条，通过对16毫米厚钢板的焊接，焊后经750℃回火，保温3小时，所得焊接接头的机械性能。

    通过对42×5.5毫米的不锈钢焊管和16毫米厚的钢板的焊接试验认为，上述的低氢型焊条，适合于不锈钢焊管和钢板，新焊条具有良好的工艺性能和机械性能。

焊接小口径的过热器管，焊前可不预热。焊接钢板，焊前应预热。焊前预热及焊后合理的热处理规范，需进一步探讨。