经分析认为,D707碳化铬耐磨药芯焊丝不锈钢焊接的背面氧化问题较根本原因,是由于背面的保护气体中的氧含量较高。在AWS D18.1—2009中试验表明,焊接背面保护气体中的氧含量应在50ppm(ppm=10-6)以下,才能够获得图1中的编号1~3银白色或者草灰色的氧化色,而除此之外的焊接氧化色等级均为不可接受的。对于不锈钢容器合拢缝的焊接,造成氧含量超标较主要的原因即为容器的容积过大,造成空气无法完全置换。因此如何使熔池避免接触氧气,就成为解决不锈钢焊接背面氧化问题的主要切入点。
试验表明,使用D707碳化铬耐磨药芯焊丝可以对背面焊缝进行有效保护,但当热输入较高时,因为热影响区没有熔渣保护,会有部分氧化的情况(见图5),故应对热输入和层间温度加以控制。而对于内部氧化色等级要求较高的情况,应谨慎考虑采用D707碳化铬耐磨药芯焊丝的焊接工艺。另外,在使用D707碳化铬耐磨药芯焊丝时,应注意保证组对时有一定间隙,以利于熔渣向下渗透。也因熔渣的密度较高,故其仅适用于打底焊接,而不能用于两层及以上焊接,否则可能在焊缝内部产生夹渣缺陷。
D707碳化铬耐磨药芯焊丝除了能够用于不锈钢的打底焊接,另一个主要用途是用于不锈钢零部件组对时的定位焊。传统上在组对不锈钢零部件时常用两种方法:①提前在内部通氩气后,在坡口根部定位焊。②不提前通氩气,在坡口内部搭桥焊,并于正式焊接前将其打磨掉。但是这两种定位焊的方法都会产生较多的辅助工时。而使用D707碳化铬耐磨药芯焊丝进行定位焊,则可以在获得良好的根部焊缝的基础上,较多地降低辅助工时,从而提高作业效率。
在焊接大容积且无人孔的不锈钢容器时,根据需要采取不锈钢衬圈、水溶性纸和D707碳化铬耐磨药芯焊丝等措施,可以有效地解决焊缝背面氧化问题。需要注意的是,在使用D707碳化铬耐磨药芯焊丝时,应注意控制热输入和层间温度,以获得优异的焊接接头。