淺談殷瓦鋼的焊接技術要點

一,概述

殷瓦鋼(invar),又叫殷鋼、殷瓦合金、因瓦鋼、不變鋼、不膨脹鋼等;它是鎳鐵合金,即:Ni36%、Fe3.8%、C0.2%;其主要特性為:膨脹繫系數極小;強度、硬度不高;導熱係數低;塑性韌性高;極好的耐超低溫材料;適用溫度一般-250℃~+200℃;該材料極易生鏽。主要用於:顯示器蔭罩;熱雙金屬低膨脹層;電子元器件封接材料;精密儀器、儀表零部件;特殊傳輸電纜;提高離子激光器穩定性等。目前主要焊接方法是鎢極惰性氣體保護焊,有手工焊和自動焊(TIG/MIG)。

二,焊前準備

1,焊件、焊材大多有保護膜或密封包裝,施焊前材料處於退火狀態,乾淨、無油汙、刮痧痕、記號漆等。

2,焊接工作量大、焊道有規則大多采用自動焊機;反之,採用手工焊。對TIG焊機作必要的檢查:①觸電保護裝置是否正常動作;②焊機指示燈是否正常,接地是否良好,冷卻水管是否漏水;③焊槍、電纜保護氣管等是否破損;④鎢針磨製是否符合要求等。

3,焊接工藝方案的指導思想為:低熱量輸入,小規範;層間溫度應低於120℃。

4,無需焊前預熱,焊後熱處理。

5,焊材通常採用M93;若焊縫性能設計為與母材相同,則需採用與母材相同材質的焊材或將母材切成細條狀用作焊絲。其他替代焊材:Nicrofer S 7020 W.-Nr. 2.4806 SG-NiCr20Nb AWs A 5.14 ERNiCr-3;W. -Nr. 2.4648 EL-NiCr19Nb AWS A 5.14 ERNiFe-3。

6,施焊環境要求必須配備有除溼功能的空調,保證施焊處的乾燥度保持在60%以上,以防殷瓦鋼生鏽

三,施焊操作

1,在焊接操作時,要吸水性好的羊皮手套、合挌變光面罩、防塵口罩、皮頭軟錘、軟毛刷、焊絲袋等勞保用具及必要工具。

2,在焊接過程中,潔淨是關鍵,在焊件上不能有一滴汗珠或一個手印,這要求焊工不僅手上要準,更要心裡穩,焊工的任何情緒波動,都直接影響焊接質量。鎢針應保存在專用工盒中,避免與皮膚直接接觸。

3,根據殷瓦鋼的厚度大小來選擇合適的焊絲直徑,相應選擇焊接電流等工藝參數。M93焊絲ø2.4~ø3.2mmTIG焊接標準參數是電流70~80A,電壓15~20V。對於不同板厚(mm)的焊接參數(電流 A)如下:1.0與0.7點焊50連焊24;1.0與1.5點焊50連焊28;1.5與1.0點焊70連焊38;1.5與1.5點焊70連焊48;1.5與3.0點焊100連焊65;3.0與3.0點焊110連焊95。

4,操作手法要領:①鎢針要露出焊槍端部約5mm,鎢針與母材或焊接方向成75°,對橫向保持90°。②施焊時,送絲速度和焊接速度要協調一致,鎢針尖端在惰性氣體的吹力作用下,保持距離0.5~1mm,擺動幅度為焊絲直徑的3倍左右,兩端停頓成弧線擺動,要求節奏均勻。③時常清理槍頭飛濺附著物,並更換備用鎢針、噴嘴或保護嘴等。④仰焊時,焊絲與焊接前進方向成45°,對母材的垂直方向上成90°,鎢針在焊接方向及對母材的垂直方向上都成90°;要時刻注意熔池大小,以防熔滴掉落燙傷。⑤收尾及繼接,當一道焊縫要收尾時,將熔池填飽滿,電弧向上收起,並鬆開焊槍開關;當沿著前道焊縫續焊時,電弧應該在前道焊縫最後一亇熔池稍作停留1~3s到該熔池顯大小一樣的鱗紋,然後實施續焊。

5,一般小於1mm的殷瓦鋼簿板廣泛用於LNG運輸船(使用溫度-163℃)等建造領域,焊接時一般採用鎢極惰性氣體保護焊;由於板材薄,母材及焊材的清潔特別嚴格。焊接難度很大,一旦一個點出現質量問題,將導致相鄰的一大片段瓦鋼的更換並重新焊接;一個地方漏點的返修工時超過1000h;如果有一個針眼缺陷未排除可能引起爆炸而使整船報廢!為提高質量目前母材焊材焊機均採用進口的。焊接LNG船必須經GTT培訓並取得合挌證後方可上崗,且每月還得複審。

6,對於較厚的殷瓦鋼,上海寶鋼廠已開始生產殷瓦鋼,在許多領域將被採用,可採用熔化極氣體保護焊,電流不宜過大,小擺動焊接,走月牙型焊道。

四,焊後檢驗

1,通常首先進行目視檢查,及時發現比較明顯缺陷及時處理。

2,一般需100%進行著色檢驗。

3,必要時進行其它檢驗。

本文由“威爾鼎王”編揖。

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