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单晶炉炉室壳体焊接工艺的探讨

[2014/7/24]

    单晶炉炉室壳体均用不锈钢制成,因此焊接一般都是采用钨极氩弧焊或熔化极氩弧焊工艺。采用氩弧焊具有氩气的?;ぷ饔茫阜斓那慷雀?,耐腐蚀性好,氩弧的温度高,热量集中,并由于氩气流的冷却作用,焊缝的热影响小。焊件的变形小,焊接时无焊渣,不需清渣,并无渣等缺陷。虽然奥氏体不锈钢具有良好的可焊性,但如果焊接材料选用不当或焊接工艺不正确,也会产生很多问题,如:晶间腐蚀、热裂缝和气孔。

单晶炉设计

    晶间腐蚀主要产生于奥氏体不锈钢,含碳量较高的奥氏体不锈钢,焊缝区从480-820℃的停留时间超过1min,即可能析出碳化铬,使晶间附近的不锈钢在受力时即会沿晶界断裂,几乎完全丧失强度。防止焊接后产生晶间腐蚀的措施主要有:

    选用含碳量小于0.03%的不锈钢和焊丝;焊接前不预热,焊接时采用小电流、短弧、快速焊及窄焊道,不要在焊件上随便引弧损伤焊件表面,焊接后迅速冷却,每焊完一层需彻底清洗焊缝,检查焊缝无缺陷厚,并等前层焊缝冷却到60度以下时候再焊下一层,焊缝接触介质的一面应最后施焊:条件允许的地方尽量采用熔化极氩弧焊,熔化极氩弧焊影响区更小,焊件的变形更小,耐腐蚀性更好。

    热裂缝主要是在1250度以上产生的高温裂缝,奥氏体不锈钢比奥氏体-铁元素体不锈钢更易产生,奥氏体不锈钢在状态图中液相线和固相线间距大,既凝固过程有较大的温度范围,使低熔点杂志偏析严重而集中于晶间处,此外,奥氏体不锈钢的膨胀系数大,冷却收缩时候应力大,也容易产生热裂缝。

    通过选择适当的不锈钢材料和焊丝,恰当的焊接工艺和焊后处理,可以大大提高单晶炉炉室壳体的抗腐蚀性能,改善密闭性,从而对提高整台单晶炉设备的可靠性起到至关重要的作用。

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