焊丝焊接区内的气体影响耐磨钢管的质量
焊接堆焊复合耐磨钢管的过程中,焊接区内充满大量的气体,主要有CO、CO2、H2等。由于药芯耐磨堆焊焊丝、耐磨板堆焊药芯焊丝、工件潮湿,有油污、铁锈,受热后产生气体以及空气侵入熔池。采用低氢型药芯耐磨堆焊焊丝施焊时,焊缝含氢量比较低,用CO2气体保护焊时,含氢量低。氢使焊缝塑性严重下降,是产生气孔的根源,也会导致延迟裂纹的产生,还会在拉伸试样断面上出现白点。
减少堆焊复合耐磨钢管焊缝金属含氢量常用的措施有:
① 消除钢管和耐磨板堆焊药芯焊丝表面上的铁锈、杂质和油污;
② 对耐磨板堆焊药芯焊丝、焊剂、药芯耐磨堆焊焊丝进行烘焙,保持干燥;
③ 在药芯耐磨堆焊焊丝药皮和焊剂中加入适量的氟石(CaF2)、硅砂(SiO2),具有较好的去氢效果;
④ 采用低氢型药芯耐磨堆焊焊丝、超低氢型药芯耐磨堆焊焊丝和碱性焊剂;
⑤ 在焊接低合金钢对接焊缝时,为防止焊接时吸入空气及潮湿,可在背面先用手工焊封底,正面用碳刨刨槽焊接,再反身将原先的封底焊刨去,正式封底焊,这样可防止底部吸入空气,效果很好。
(1)氮气
氮气主要来自焊接区周围的空气。氮是提高钢管焊缝金属强度、降度塑性和韧性的元素,也是导致焊缝中产生气孔的原因之一。
(2)氧气
氧气主要来源于空气、药皮和焊剂中的氧化物、水分及焊接材料表面的氧化物。焊缝金属中含氧量增加,焊缝强度、硬度和塑性会明显下降,出现热脆、冷脆和时效硬化,并在焊缝中形成气孔。
在焊接材料中加入脱氧剂,以铁合金的形式加入到药皮中去,如锰铁、硅铁等。埋弧焊常采用合金耐磨板堆焊药芯焊丝,如H08MnA、H10MnSi等,脱氧效果较好。所以用碱性药芯耐磨堆焊焊丝施焊,其含氧量较低,塑性、韧性相应提高。因此,碱性药芯耐磨堆焊焊丝常用来焊接堆焊复合耐磨钢管。