不銹鋼焊接接頭的性能及使用

接頭金屬及填充金屬熔化后，又以較快的速度冷卻凝固后形成。焊縫組織是從液體金屬結(jié)晶的鑄態(tài)組織，晶粒粗大，成分偏析，組織不致密。但是，由于焊接熔池小，冷卻快，化學(xué)成分控制嚴(yán)格，碳、硫、磷都較低，還通過(guò)滲合金調(diào)整焊縫化學(xué)成分，使其含有一定的合金元素，因此，焊縫金屬的性能問(wèn)題不大，可以滿足性能要求，特別是強(qiáng)度容易達(dá)到。

熔化區(qū)和非熔化區(qū)之間的過(guò)渡部分。熔合區(qū)化學(xué)成分不均勻，組織粗大，往往是粗大的過(guò)熱組織或粗大的淬硬組織。其性能常常是焊接接頭中*差的。熔合區(qū)和熱影響區(qū)中的過(guò)熱區(qū)(或淬火區(qū))是焊接接頭中機(jī)械性能*差的薄弱部位，

會(huì)嚴(yán)重影響焊接接頭的質(zhì)量。

被焊縫區(qū)的高溫加熱造成組織和性能改變的區(qū)域。低碳鋼的熱影響區(qū)可分為過(guò)熱區(qū)、正火區(qū)和部分相變區(qū)。

(1)過(guò)熱區(qū) *高加熱溫度1100℃以上的區(qū)域，晶粒粗大，甚至產(chǎn)生過(guò)熱組織，叫過(guò)熱區(qū)。過(guò)熱區(qū)的塑性和韌性明顯下降，是熱影響區(qū)中機(jī)械性能*差的部位。

(2)正火區(qū) *高加熱溫度從Ac3至1100℃的區(qū)域，焊后空冷得到晶粒較細(xì)小的正火組織，叫正火區(qū)。正火區(qū)的機(jī)械性能較好。

(3)部分相變區(qū)*高加熱溫度從Ac1至Ac3的區(qū)域，只有部分組織發(fā)生相變， 叫部分相變區(qū)。此區(qū)晶粒不均勻，性能也較差。 在安裝焊接中，熔焊焊接方法應(yīng)用較多。焊接接頭是高溫?zé)嵩磳?duì)基體金屬進(jìn)行局部加熱同時(shí)與熔融的填充金屬熔化凝固而形成的不均勻體。根據(jù)各部分的組織與性能的不同，焊接接頭可分為三部分。如圖2—l所示，

在焊接發(fā)生熔化凝固的區(qū)域稱(chēng)為焊縫，它由熔化的母材和填充金屬組成。而焊接時(shí)基體金屬受熱的影響(但未熔化)而發(fā)生金相組織和力學(xué)性能變化的區(qū)域稱(chēng)為熱影響區(qū)。熔合區(qū)是焊接接頭中焊縫金屬與熱影響區(qū)的交界處，熔合區(qū)一彀很窄，寬度為0．1～0．4mm。
不銹鋼焊接接頭的性能及使用，我們先從不銹鋼焊接接頭的系數(shù)說(shuō)起：

焊接接頭系數(shù)是指對(duì)接焊接接頭強(qiáng)度與母材強(qiáng)度之比值。用以反映由于焊接材料、焊接缺陷和焊接殘余應(yīng)力等因素使焊接接頭強(qiáng)度被削弱的程度，是焊接接頭力學(xué)性能的綜合反映。（實(shí)際上焊接接頭系數(shù)并不真正反映焊縫處材料強(qiáng)度被削弱的程度，而是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，表示焊縫質(zhì)量的可靠程度。）

系數(shù)的大小標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)：國(guó)標(biāo)、美標(biāo)、日標(biāo)與焊縫型式、焊接工藝及焊縫無(wú)損檢測(cè)的嚴(yán)格程度有關(guān)。與美國(guó)的ASME Ⅷ-1，日本JISB8241一樣，GB150規(guī)定，焊接接頭系數(shù)應(yīng)根據(jù)容器受壓元件的焊接接頭的焊接工藝特點(diǎn)（焊縫型式——單面焊或雙面焊；有或無(wú)墊板），以及無(wú)損檢測(cè)抽查率確定，而且只對(duì)對(duì)接焊縫作了規(guī)定。
　　見(jiàn)表1：
　　表1 焊接接頭系數(shù)

焊接接頭的機(jī)械性能決定于它的化學(xué)成分和組織。因此，影響焊縫化學(xué)成分和焊接接頭組織的因素，都影響焊接接頭的性能。

手工電弧焊的焊條，埋弧自動(dòng)焊和氣體保護(hù)焊等用的焊絲，熔化后成為焊縫金屬的組成部分，直接影響焊縫金屬化學(xué)成分。焊劑也會(huì)影響焊縫的化學(xué)成分。

不同焊接方法的熱源，其溫度高低和熱量集中程度不同。因此，熱影響區(qū)的大小和焊接接頭組織粗細(xì)都不相同，接頭的性能也就不同。此外，不同焊接方法，機(jī)械保護(hù)效果也不同。因此，焊縫金屬純凈程度，即有害雜質(zhì)含量不同，焊縫的性能也會(huì)不同。

焊接時(shí)，為保證焊接質(zhì)量而選定的諸物理量(例如焊接電流、電弧電壓、焊接速度、線能量等)的總稱(chēng)，叫焊接工藝參數(shù)。

焊接接頭型式主要有對(duì)接接頭、T形接頭、角接接頭、搭接接頭四種。有時(shí)焊接結(jié)構(gòu)中還有一些其它類(lèi)型的接頭型式，如十字接頭、端接接頭、卷邊接頭、套管接頭、斜對(duì)接接頭、鎖底對(duì)接接頭等。在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 985—88中有詳細(xì)規(guī)定。

兩焊件相對(duì)平行的接頭稱(chēng)為對(duì)接接頭，這種接頭從力學(xué)角度看是較理想的接頭型式，受力狀況較好，應(yīng)力集中較小，能承受較大的靜載荷或動(dòng)載荷，是焊接結(jié)構(gòu)中采用*多的一種接頭型式。

根據(jù)焊件厚度、焊接方法和坡口準(zhǔn)備的不同，對(duì)接接頭可分為不開(kāi)坡口對(duì)接接頭和開(kāi)坡口對(duì)接接頭兩種。常見(jiàn)的接頭型式見(jiàn)圖3—1所示。

 

一焊件的端面與另一焊件表面構(gòu)成直角或近似直角的接頭，稱(chēng)為T(mén)形接頭。T形接頭的型式如圖3—2所示。

T形接頭在鋼結(jié)構(gòu)件中應(yīng)用較多，作為一種聯(lián)系焊縫，它能承受各方向的力和力矩。在選用時(shí)盡量避免單面角焊縫，因其根部有較深的缺口，承載能力很低。對(duì)于要求較高的焊件可采用K形坡口，根據(jù)受力狀況決定是否根部焊透，這樣比不開(kāi)坡口而用大焊腳的焊縫經(jīng)濟(jì)，而且接頭疲勞強(qiáng)度高。