奥氏体不锈钢焊接工艺
出处：按学科分类—工业技术 河北科学技术出版社《实用焊接技术手册》第541页（2734字）
1．焊前准备
(1)清理杂质 焊前清除焊接区钢材表面的油污、油脂和杂质；表面氧化皮较薄时，可用酸洗清除；氧化皮较厚时，可用钢丝刷、打磨或喷丸等机械方法清理。
(2)设计接头形式 对于不同的板厚，根据不同的焊接方法设计接头的形式和坡口尺寸。奥氏体不锈钢典型的接头形式和坡口尺寸见表2－4－12。为了保证焊接质量，坡口两侧20～30mm范围内用丙酮清洗，并涂上石灰粉防止飞溅损伤钢材表面。工件表面不允许有机械损伤。
表2－4－12 奥氏体钢典型接头设计和坡口尺寸
(3)焊接衬垫 由于奥氏体不锈钢焊接时熔池较大，在液态下停留的时间较长，为了保证焊缝的背面成形和防止烧穿，往往需要采用衬垫。垫板材料应与母材相同。在焊接不锈钢管时，采用可熔衬块。第一层必须用钨极惰性气体保护焊施焊。也可直接在坡口钝边上用钨极氩弧焊封底。
(4)焊接材料的选择 根据不同焊件和焊接方法，选择不同焊接材料参见表2－4－11。
(5)点固焊 采用手工电弧焊焊接较大的奥氏体不锈钢件，为了焊前装配、定位和减小变形等需采用点固焊。点固焊焊条与焊接焊条的型号相同，直径稍细一些。点固高度不超过工件板厚的2／3。点固长度和间距见表2－4－13。
表2－4－13 奥氏体不锈钢点固焊的长度及间距
2．焊接工艺
(1)工艺参数 手工电弧焊时，尽量采用小电流、快速焊、窄道焊，焊接电流比低碳钢低20%，以减少晶间腐蚀及热裂纹。手工电弧焊、埋弧焊、手工钨极氩弧焊、钨极自动氩弧焊及熔化极氩弧焊的工艺参数见表2－4－14～表2－4－28。
表2－4－14 奥氏体不锈钢手弧焊对接焊缝的工艺参数
注：表中各种坡口的焊接均为平焊位置。
表2－4－15 奥氏体不锈钢手工电弧焊角焊缝坡口形式及工艺参数
表2－4－16 奥氏体不锈钢埋弧焊的工艺参数
表2－4－17 奥氏体不锈钢手工TIG焊焊接薄板工艺参数
表2－4－18 奥氏体钢钨极氩弧焊(正接)焊接工艺参数
表2－4－19 奥氏体不锈钢对接焊缝熔化极氩弧焊的工艺参数
表2－4－20 钨极自动TIG焊接管子和管板的工艺参数
表2－4－21 脉冲TIG焊焊接管子和管板焊接工艺参数
表2－4－22 脉冲TIG焊薄板对接装配间隙的允许值
表2－4－23 熔化极脉冲氩弧焊短路过渡焊接工艺参数
表2－4－24 熔化极脉冲氩弧焊焊接工艺参数
注：脉冲频率50Hz。
表2－4－25 角焊缝熔化极脉冲氩弧焊工艺参数
注：脉冲频率50Hz，焊丝0Cr18Ni9Ti。
表2－4－26 熔化极脉冲氩弧焊单面焊双面成形焊接工艺参数
表2－4－27 奥氏体不锈钢自动微束等离子弧焊焊接工艺参数
表2－4－28 奥氏体不锈钢手工微束等离子弧焊焊接工艺参数
(2)焊后热处理 为进一步改善耐腐蚀性能或消除应力，奥氏体不锈钢焊后热处理主要有：焊后消除应力处理、固溶处理和稳定化处理。
①消除应力处理 对于18－8钢焊后消除应力处理规范为850～950℃保温后快速冷却；对于稳定化钢为850～900℃保温后空冷。表2－4－29是Cr－Ni奥氏体不锈钢加工或焊后消除应力热处理的参考规范。
表2－4－29 常用Cr－Ni奥氏体不锈钢加工或焊后消除应力热处理方法的参考规范
注：A－完全退火，1065～1120℃缓冷；B－退火，850～900℃缓冷；C－固溶处理，1065～1120℃水冷或急冷；D－消除应力热处理，850～900℃空冷或急冷；E－稳定化处理，850～900℃空冷；F－尺寸稳定热处理，500～600℃；
(a)建议选用最适于进行焊后或加工后热处理的含Ti、Nb的钢种或超低碳不锈钢；(b)多数部件不必进行热处理，但在加工过程中，不锈钢受敏化的条件下，必须进行热处理时，才进行此种处理；(c)加工完后，在进行C规范处理的前提下，也能够用A、B或D规范进行处理。
②固溶处理 将工件加热到1000～1180℃范围内的某一温度，然后快速冷却，必要时要用水淬，使晶界上的Cr23C6溶入晶粒内部，形成均匀的奥氏体组织。
③稳定化处理 在850～930℃保温后空冷，即稳定化处理。是对于含Ti或Nb这类奥氏体钢特有的一种热处理。经过稳定化处理，晶界上的Cr23C6溶入晶粒内部，此时碳被稳定住，不再析出Cr23C6敏化。