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1、不锈钢焊接培训讲稿2007年年 11月月南车四方技术工程部南车四方技术工程部2021/9/272021/9/271 1培培 训训 内内 容容n n不锈钢焊接的基础知识和基本要求不锈钢焊接的基础知识和基本要求 n n不锈钢车体的错位焊与修补焊不锈钢车体的错位焊与修补焊 n n不锈钢焊接质量要求不锈钢焊接质量要求 n n不锈钢的焊接工艺不锈钢的焊接工艺 n n不锈钢不锈钢MIG焊接接头缺陷及防止措施焊接接头缺陷及防止措施 n n不锈钢的焊接变形与控制不锈钢的焊接变形与控制 2021/9/272021/9/272 2不锈钢焊接的基础知识和基本要求不锈钢焊接的基础知识和基本要求n n焊工对不锈钢焊接基
2、础知识和基本要求的了解、掌握是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：形成良好不锈钢焊缝的前提和基础，包括以下内容：1)1)不锈钢材料不锈钢材料2)2)适用于不锈钢车体的常用焊接方法适用于不锈钢车体的常用焊接方法3)3)焊接设备管理焊接设备管理4)4)焊工资质焊工资质5)5)焊接材料焊接材料6)6)焊缝接头形式焊缝接头形式7)7)焊后打磨焊后打磨8)8)焊接工艺规程（焊接工艺规程（WPSWPS）的制定）的制定2021/9/272021/9/273 31.1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
3、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。2021/9/272021/9/274 41.1不锈钢材料n n铁道车辆用不锈钢材料 介绍n n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。2021/9/272021/9/275 51.1不锈钢材料n n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2021/9/2720
4、21/9/276 61.1不锈钢材料n n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）2021/9/272021/9/277 71.1不锈钢材料n n不锈钢表面精加工符号介绍n n调质材料性能介绍2021/9/272021/9/278 81.2焊接方法n n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2021/9/272021/9/279 91.3焊接设备管理n n焊接设备的定期检查n n焊接设备参数的调节2021/9/272021/9/2710101.4焊工资质n n日本标准：必须根据JIS Z3821不锈钢焊接技术的鉴定
5、方法及评定标准接受鉴定。n n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 2021/9/272021/9/2711111.5焊接材料n n母材母材 不锈钢车体母材除奥氏体不锈钢外，还涉及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、奥氏体低碳钢和低合金钢、奥氏体-铁素体双相不锈钢铁素体双相不锈钢200EMU200EMU不锈钢主要材料号：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属于高屈服强度碳钢和低合金钢的材料号有EN1.0570EN1.0570、EN1.0576EN1.0576、EN1.0577EN
6、1.0577、EN1.6220EN1.6220、EN1.8836EN1.8836、EN1.8976DEN1.8976D、EN1.8928EEN1.8928E。属于奥氏体不锈钢的材料号有属于奥氏体不锈钢的材料号有EN1.4301EN1.4301、EN1.4307EN1.4307、EN1.4318EN1.4318。属于奥氏体铁素体双相不锈钢的材料号有属于奥氏体铁素体双相不锈钢的材料号有EN1.4462EN1.4462、EN1.4470EN1.4470。2021/9/272021/9/2712121.5焊接材料n n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：2021/9/272021/
7、9/2713131.5焊接材料n n保护气体保护气体MIGMIG焊焊 母材为碳钢与碳钢之间的焊接时，保护气体母材为碳钢与碳钢之间的焊接时，保护气体为为8080ArAr2020CO2 CO2；其他，保护气体为其他，保护气体为9898ArAr2 2CO2 CO2 或或9898ArAr2 2O2O2，（，（98 98ArAr3 3CO2 CO2+2%O2)+2%O2)。TIGTIG焊焊 保护气体为纯保护气体为纯ArAr、纯、纯HeHe或或ArAr、HeHe混合气混合气.2021/9/272021/9/2714141.6焊缝接头形式n n对接接头的尺寸形状 2021/9/272021/9/271515
8、1.6焊缝接头形式n n对接接头的尺寸形状（续）2021/9/272021/9/2716161.6焊缝接头形式n nT型接头的尺寸形状 2021/9/272021/9/2717171.6焊缝接头形式n n塞焊接头的形状 2021/9/272021/9/2718181.7焊后打磨n n大部件及零部件框架的打磨 n n外露表面（母材表面H.L120）对接焊缝的打磨 n n打磨质量检查 2021/9/272021/9/2719191.8焊接工艺规程（WPS）的制定提取典型接提取典型接头头型式型式pWPSpWPS试试件准件准备备试试件件焊焊接接VTVT、P PT TRTRTYesYesNoNoYesY
9、es搜集搜集现车焊缝现车焊缝接接头头型式型式取取样样YesYesNoNo力学性能力学性能试验试验（拉伸、（拉伸、弯曲、宏弯曲、宏观观）试验报试验报告告WPSWPS制定制定NoNo2021/9/272021/9/272020不锈钢车体的错位焊与修补焊不锈钢车体的错位焊与修补焊n n 边梁筋板错位焊接边梁筋板错位焊接 n n点焊飞溅修补焊点焊飞溅修补焊 n n塞焊不良修补焊塞焊不良修补焊 2021/9/272021/9/272121不锈钢焊接质量要求不锈钢焊接质量要求3)3)焊焊接接接接头头的健全性（无的健全性（无焊焊接缺陷）接缺陷）2)2)焊缝焊缝外外观观形状形状4)4)焊焊接部的机械性能接部的
10、机械性能1)1)焊焊接性接性2021/9/272021/9/272222焊接性n n焊焊接接接接头头要能承受外力要能承受外力n n焊焊接接接接头头性能能性能能满满足足焊焊接接结结构构的的n n使用目的使用目的吗吗？n n能取得没有缺陷的能取得没有缺陷的焊焊接接吗吗?n n 外力：静外力：静载载荷，荷，动载动载荷荷n n焊焊接性接性试验验试验验证证2021/9/272021/9/272323焊接外形尺寸1)1)保保证焊缝证焊缝厚度厚度2)2)打磨打磨处处理理 减少减少应应力集中力集中承受静承受静载载荷的条件荷的条件承受承受动载动载荷的条件荷的条件2021/9/272021/9/272424焊缝外
11、形尺寸焊缝外形尺寸保证焊缝厚度角角焊焊接接头头对对接接接接头头板厚板厚外力外力焊缝焊缝厚度厚度焊缝焊缝厚度厚度焊焊脚脚长长度度溶深溶深溶深不足溶深不足焊缝焊缝厚度不足厚度不足2021/9/272021/9/272525焊缝外形尺寸焊缝外形尺寸 焊缝的应力集中：焊缝焊趾部因存在应力集中，易产生裂纹。对对接接接接头头 角接接角接接头头2021/9/272021/9/272626n n国际标准对电弧焊的质量要求：ISO5817：2003（铝合金为：ISO10042）2021/9/272021/9/272727不锈钢的焊接工艺不锈钢的焊接工艺n n奥氏体不锈钢的焊接 n n铁素体-奥氏体双相不锈钢的焊
12、接 2021/9/272021/9/2728284.1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。2021/9/272021/9/2729294.1奥氏体不锈钢的焊接n n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2021/
13、9/272021/9/2730304.1奥氏体不锈钢的焊接n nTIG薄板、修补、有特殊要求的部位。保护气体：纯Ar、纯He或Ar、He混合气。电极：钍钨极、铈钨极2021/9/272021/9/2731314.1奥氏体不锈钢的焊接n nMIG 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。2021/9/272021/9/2732324.1奥氏体不锈钢的焊接n n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、
14、快速焊）2021/9/272021/9/2733334.1奥氏体不锈钢的焊接n n奥氏不锈钢焊接的工艺要点奥氏不锈钢焊接的工艺要点6 6）操作上，采用窄焊道、多道焊、不摆动技术，主）操作上，采用窄焊道、多道焊、不摆动技术，主要填满弧坑要填满弧坑7 7）正确选用焊接材料，选用低含碳量和含稳定化元）正确选用焊接材料，选用低含碳量和含稳定化元素的焊材，含适量铁素体促进元素（素的焊材，含适量铁素体促进元素（CrCr、MoMo、SiSi等）的焊材，限制焊缝中杂质含量。等）的焊材，限制焊缝中杂质含量。8 8）背面气体保护）背面气体保护9 9）清理时，采用奥氏体不锈钢钢丝刷）清理时，采用奥氏体不锈钢钢丝刷1
15、010）加工场地、材料、工具要清理，与其他材料分）加工场地、材料、工具要清理，与其他材料分开存放。开存放。2021/9/272021/9/2734344.2铁素体铁素体-奥氏体双相不锈钢的焊奥氏体双相不锈钢的焊接接 n n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。n n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。2021/9/272021/9/273535不锈钢不锈钢MIG焊接接头缺陷及防止措
16、施焊接接头缺陷及防止措施n n接头耐蚀性的控制及防止措施接头耐蚀性的控制及防止措施 n n接头热裂纹及防止措施接头热裂纹及防止措施 n n接头低温和高温韧性的控制措施接头低温和高温韧性的控制措施 n n焊缝中气孔的防止措施焊缝中气孔的防止措施 n n焊缝成形差及防止措施焊缝成形差及防止措施 n n烧穿及防止措施烧穿及防止措施 n n未焊透及防止措施未焊透及防止措施 n n未熔合及防止措施未熔合及防止措施 n n咬边及防止措施咬边及防止措施 2021/9/272021/9/2736365.1接头耐蚀性的控制及防止措施接头耐蚀性的控制及防止措施 n n晶间腐蚀的控制 n n应力腐蚀及防止 2021/9/272021/9/2737375.2接头热裂纹及防止措施接头热裂纹及防止措施n n焊接接头产生热裂纹的原因 n n防止措施 2021/9/272021/9/273838不锈钢的焊接变形与控制不锈钢的焊接变形与控制 n n焊接变形的种类 n n减少焊接应力和焊接变形的方法 2021/9/272021/9/273939