不銹鋼焊條的熔煉過(guò)程涉及多個(gè)關(guān)鍵工序,需要重點(diǎn)關(guān)注原材料配比和冶煉環(huán)境控制。首先將鉻(Cr≥18%)、鎳(Ni 8-12%)等合金元素與低碳鋼按AISI 304或316等標(biāo)準(zhǔn)配比混合,特別是要嚴(yán)格控制碳含量(C≤0.08%)以防止晶間腐蝕。熔煉通常在電弧爐或感應(yīng)爐中進(jìn)行,爐溫需穩(wěn)定在1600-1700℃范圍,這個(gè)溫度區(qū)間能確保合金元素充分?jǐn)U散又不至于揮發(fā)損失。
熔煉過(guò)程中需持續(xù)通入氬氣(Ar純度99.99%)進(jìn)行保護(hù),避免金屬液與空氣接觸產(chǎn)生氧化夾雜。當(dāng)金屬液達(dá)到理想成分后,需要取樣進(jìn)行光譜分析,確保各元素含量誤差不超過(guò)±0.5%。值得注意的是,在出鋼前需加入適量硅鈣合金進(jìn)行脫氧處理,這能顯著提高焊縫金屬的純凈度,特別是對(duì)要求較高的化工管道焊接尤為重要。
鋼水經(jīng)連鑄或模鑄成型后,需立即轉(zhuǎn)入退火爐進(jìn)行軟化處理,溫度控制在750-850℃之間保溫2-4小時(shí)。這個(gè)熱處理階段對(duì)后續(xù)拉拔加工至關(guān)重要,能使焊芯獲得均勻的奧氏體組織(晶粒度6-8級(jí))。由于不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)較低(約16W/m·K),冷卻速率要控制在30-50℃/分鐘,過(guò)快冷卻會(huì)導(dǎo)致殘余應(yīng)力積累而影響焊接性能。
最終的焊條藥皮配方需要與焊芯成分匹配,通常采用金紅石型或堿性藥皮。藥粉混合時(shí)應(yīng)加入適量碳酸鋰(Li2CO3 0.5-1.2%)改善電弧穩(wěn)定性,以及微量的稀土元素(RE 0.03-0.06%)細(xì)化焊縫晶粒。經(jīng)過(guò)350-400℃烘干處理后,焊條需在相對(duì)濕度≤60%的環(huán)境存儲(chǔ),這樣的工藝流程才能確保熔敷金屬具有優(yōu)良的耐蝕性(通過(guò)ASTM A262 Practice E測(cè)試)和力學(xué)性能。