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如何实现焊接中316L不锈钢焊缝快速冷却
时间:2019-4-30 14:07:16   来源:焊接之家

    316L不锈钢属于奥氏体不锈钢,这类钢具有良好的塑性、韧性、耐腐蚀性,综合性能优良。

  为了研究一下冷却方式对316L焊缝是否有影响?那一种最经济实惠,我们进行了如下实验。

  我们对316L不锈钢进行了焊接试验,采用焊条电弧焊(SMAW),试验使用的316L不锈钢板厚度40mm,55°的X形等边坡口,1mm钝边,焊接采用1G平焊位置。焊接使用的焊条直径为3.2mm,焊前烘干350℃×1h,焊接电流80~120A,电弧电压24~28V,最大热输入为14.4kJ/cm。

  焊接试验时,使用相同的焊接参数,我们采用以下三种冷却方式焊接316L不锈钢。



风冷

  每道焊缝焊接完成后,使用压缩空气对焊道吹风冷却,压缩空气通过风管在焊缝平行的方向上吹风以冷却焊缝。风冷焊接如下图所示。




  试验发现,对焊缝采用吹风冷却,效果并不理想,焊缝冷却速度缓慢,每道焊缝焊接完成后,需20min以上,焊缝温度才能降至40℃左右(手摸不烫)。



焊缝背面浸水冷却


  先将焊接试板对接坡口一面打底焊好,背面清根,打磨清理干净,PT检测确认无缺陷后,将试板厚度方向一半浸在水中(打底焊好的一面浸在水中)。然后再焊接余下的焊缝,使焊缝的背面浸在水中以达到冷却焊缝的目的。由于316L不锈钢的导热性较差,采用焊缝背面浸水的冷却方式,焊缝冷却速度也不理想,每道焊缝焊接完成后,需要15min以上,焊缝温度才能降至40℃左右(手摸不烫)。



焊缝浇水冷却


  在第二种冷却方式的基础上,不仅将焊接试板浸在水中,而且每道焊缝焊接完成后,直接向焊道表面浇水来冷却焊缝。试验显示,采用焊缝浇水的冷却方式,焊缝冷却速度明显加快,每道焊缝焊接完成后,只需浇水冷却3min左右,焊缝温度即降至40℃左右(手摸不烫)。浇水冷却焊接如下图所示。




  我们对采用焊缝浇水冷却方式的316L不锈钢进行了焊接工艺评定,工艺评定使用的316L不锈钢试板,焊接参数等与焊接试验时相同。焊接试板打底焊完成后,将试板浸在水中,每道焊缝焊接完成后,直接向焊道表面浇水来冷却焊缝,待焊缝温度降至40℃左右,使用电吹风将焊缝及两侧50mm范围的水汽吹干,打磨清理干净后,再焊接下一焊道。

  试板焊接完成24h后,检查结果均合格。并对焊接试板的对接接头进行了力学性能试验,均符合标准规定。焊接工艺评定合格。


  结语

  采用焊缝浇水冷却的方式焊接316L不锈钢是可行的,给实际生产带来效益。