雙相不銹鋼的連接方法
雙相不銹鋼的應用日益廣泛,為了幫助用戶更好地認識、選擇、加工和應用這類不銹鋼,國際鉬協(xié)會出版了最新版的《雙相不銹鋼加工制造實用指南》,介紹了雙相不銹鋼的各種特性,并圍繞雙相不銹鋼應用的難點之一加工和焊接,給出了加工和焊接雙相不銹鋼的基本原則和實用信息。內容包括:雙相不銹鋼的特性和分類、發(fā)展歷程、化學成分、冶金學、耐腐蝕性能、力學性能、物理性能、如何提出技術要求、質量控制、切割、成形、焊接、應用等。因內容較多,將分若干次發(fā)布,歡迎關注!
除焊接 (將母材熔化進行連接) 以外的其他連接方法的優(yōu)點包括:翹曲最小和殘余應力低。接頭可達到無泄漏并具有相當的強度。然而,非焊接接頭的性能絕不會像焊接接頭那樣, 焊縫金屬的耐蝕性和強度同母材一樣好或幾乎一樣好。對于強度和耐腐蝕性優(yōu)于300系列奧氏體不銹鋼的雙相不銹鋼而言,這是一個重要的考慮問題。
對于所有的連接操作,進行連接操作前,徹底清潔不銹鋼是非常重要的。表面應當無油、油脂、灰塵或指印。應當用溶劑去除這些表面污染。 油或油脂會阻止焊劑去除軟釬焊和硬釬焊中的氧化層。松散的表面污染減少了有效的連接面積。一般表面稍微粗糙的產品比表面光滑的好連接。有時用細磨料進行粗糙化處理可增加表面的潤濕性,這對于良好的連接是至關重要的。
連接金屬表面可以使用各種商業(yè)粘合劑。雙相不銹鋼可采用與其他任何金屬相同的方法使用粘合劑連接。 粘合劑生產商可以幫助用戶選擇適合特定連接強度、使用溫度和使用環(huán)境的粘合劑。
軟釬焊與硬釬焊的區(qū)別在于填充材料的熔化溫度不同。軟釬焊的溫度通常在450℃ (840℉) 以下。一般情況下,軟釬焊的接頭強度不如硬釬焊的高,使用溫度低于硬釬焊的使用溫度。典型的軟釬焊填充材料包括錫 -鉛、錫-銻、錫-銀和錫-鉛-鉍合金。這些低熔點填充材料加工的接頭具有不同強度和耐腐蝕性及不同顏色搭配。
為了獲得良好的軟釬焊,在進行軟釬焊之前必須用焊劑去掉不銹鋼表面的氧化層。不銹鋼,特別是含鉬雙相不銹鋼的保護性氧化層具有高度穩(wěn)定性,進行適當的熔化非常困難。酸性助焊劑一般含氯化物。如果使用了含氯化物的助焊劑,在軟釬焊之后必須立即用水沖洗干凈或用中和劑處理。如果沒有完全去除助焊劑,則有可能會引發(fā)點蝕,甚至在設備投入使用前就會出現。
硬釬焊填充材料的熔點在450℃ (840℉) 以上。硬釬焊的填充金屬包括銀釬焊合金、鎳釬焊合金和銅釬焊合金。銀釬焊合金的熔點較低,在 618 - 705℃ 之間進行釬焊,銅合金釬焊溫度在1100 - 1150℃ 之間,鎳釬焊合金的熔點較高,可達1175℃ (2150℉)。鎳釬焊接頭可承受的溫度高于銅和銀釬焊接頭。
雙相不銹鋼應避免在 705 - 980℃ (1300 - 1800℉) 的溫度范圍釬焊。因此,應在1040℃ (1900℉) 以上或705℃ (1300℉) 以下釬焊。釬焊溫度超過1040℃ (1900℉) 時,釬焊接頭可以從釬焊溫度快冷。
應當根據所要求的耐腐蝕性、使用溫度和接頭強度選擇合適的釬焊材料。雖然不像雙相不銹鋼2205那樣耐腐蝕,但鎳釬焊材料含鉻量最高 25%,使它們具有一定的耐腐蝕性。
有報道說含氮不銹鋼不容易釬焊。這會影響氮含量較高的第二代雙相不銹鋼。除了2205牌號,關于雙相不銹鋼釬焊的數據不多,因此加工制造者應當進行實驗找出理想的釬焊參數。
像軟釬焊一樣,為了焊接出良好的釬焊接頭,硬釬焊前和釬焊過程中必須去除氧化層。同樣,這是用助焊劑完成的,釬焊后必須將其除去。清理過程與軟釬焊類似,包括用熱水或中和化學品清洗。
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