焊接奥氏体不锈钢的电弧焊技术

1.焊接特点

18-8型奥氏体不锈钢的焊条电弧焊单面焊双面成形立焊操作与碳钢、低合金钢单面焊双面成形相比更难掌握，其特点如下：

1）如焊接工艺不当易在焊接区域产生过烧和铬偏析引起的晶粒粗大，降低其使用性能。

2）引弧困难，奥氏体不锈钢电阻大，焊接时产生的电阻热也大，引弧时焊条容易与工件粘住，造成短路，使焊条发红、药皮开裂和脱落，影响施焊的正常进行。

3）立焊比平焊、仰焊位置在打底焊时背面焊缝更容易产生未焊透、凹陷、焊瘤等缺欠；而在表面成形又易出现焊缝成形下坠而凸起明显，影响焊缝成形的美观，同时也容易产生层间夹渣、气孔等缺欠。

经实践用以下操作方法，既可以保证立焊奥氏体不锈钢表面成形良好，又能保证其内在质量。

2.焊前准备

1）选择性能较好的逆变焊机，采用直流反接。

2）选用ϕ3.2mm的A132焊条，按要求烘干，随用随取。

3）试件组对尺寸如图10-6所示，反变形量为5～6mm。

4）为防止飞溅与电弧擦伤，组对时试件表面坡口的两侧各100mm处涂稀白灰，但不得污染坡口内部。

图10-6 试件组对尺寸

需要强调注意坡口的钝边越大，背面成形越差。经验证明，钝边的大小与所用焊条直径有关，打底焊以ϕ3.2mm焊条为例，当钝边不小于2.5mm时，易产生背面成形低凹和未焊透缺欠，不管是试板的焊接还是实物工件的焊接，要使背面成形良好，防止出现凹陷或未焊透等缺欠。组对时一定要控制好钝边与组对间隙等尺寸，应做好焊接工艺评定，以合理的焊接参数指导现场焊接，从而保证焊接质量。

3.焊接参数

焊接参数见表10-6。

表10-6 焊接参数(www.xing528.com)

4.施焊

1）在坡口内引弧，以短弧进行焊接。焊条与工件的倾角应保持80°～85°，根据熔池成形情况而定，随时调整焊条角度，有时可达90°，以保证背面成形良好，防止产生未焊透、凹陷、焊瘤等缺欠。采用三角形运条法进行断弧焊接，如图10-7所示。

图10-7 三角形运条法

从1点引弧（焊条对准间隙中心），往下运动至2点与3点，在3点停顿1.5～2s后，焊条再平移到4点，当焊条运动到3～4点间隙中心时，电弧要有向后推压的手感。在4点处也要停顿1.5～2s，电弧向上（5点处）果断熄弧，焊条运动路线类似一个三角形。依此类推，一个熔池压住一个熔池的1/2～2/3向上断弧焊接，以免熔池局部温度过高。施焊操作时要掌握引弧、断弧的良好时机，即控制熔孔形状大小要一致，一般每侧坡口钝边熔化1.5～2mm为宜，才能焊出正、反两面成形良好、光滑、均匀的打底焊缝。否则熔孔大了易形成焊瘤；熔孔过小又易形成未焊透缺欠。更换焊条接头时与前述单面焊双面成形操作相同。

2）控制层间温度，清理打底层的焊渣，待试板冷却到60℃以下时，再进行填充层的焊接。采用“倒8”字形运条法（见图10-8）连续焊接，焊条与工件倾角为75°～85°。

焊条从1点往上挑运条焊接，运动到2点时焊条往下划小半圆圈运动，再往上挑运动到3点也往下划小圆圈，再往上运动到4点，依此类推。

焊条的运动路线类似一个“倒8”字，但焊条运动到2～3点、3～4点等时要稍做停顿1.5～2s，这样做有利于将试件坡口两侧填满金属液，不会产生中间凸、两侧有深沟的焊缝。操作时手把要稳、运条要均匀，运条时电弧要短，切忌将焊条头（药皮）紧贴熔池边沿，以防止产生夹渣。填充焊缝距试板表面低1.5～2mm为宜，并保持两侧坡口轮廓边缘完好，以利于盖面层的焊接。

图10-8 “倒8”字形运条法

3）层间温度的控制与填充层相同。焊接电流比填充层要稍小，焊条角度与填充层相同。为控制焊缝的表面成形，采用反月牙形运条方式连弧往上施焊，即焊条做月牙形摆动时是往上划弧线的（与低碳钢、低合金钢运条方式不同），如图10-9所示。

图10-9 反月牙形运条法

电弧运到坡口两侧外边1～2mm时要稍做停顿，以防咬边缺欠的产生。如发现金属液突然下坠，熔池中间凸起突出，说明熔池温度已高，应立即熄弧；如已形成焊瘤应修磨后再继续焊接，以防止形成粗劣的表面焊缝。只有始终控制熔池的形状为椭圆形，运条手法要稳，摆动要均匀，才能焊出表面成形圆滑过渡、鱼鳞纹清晰、美观的焊缝。