这种不锈钢结构管具有中等碳含量(0.25~0.45%)和铬、钼、锰、硅等合金元素。其碳当量大多在0.6%以上,焊接性能较差。这种不锈钢结构管一般在调质状态下使用,因此最好在调质前在正火或退火状态下焊接。此时,除防止裂纹外,还应考虑淬火和回火处理后焊缝金属的性能应接近母材。当需要在淬火和回火后进行焊接(如修补铁芯)时,还应避免热影响区软化,以降低接头的强度。在这种情况下,焊前预热温度不应过高,电流不应过大,焊接速度不应过慢
焊接此类钢的工艺要点如下:
(1)焊条的选择:可以使用907、907、107、107铬等焊条。焊条使用前必须在400℃干燥1小时以上
(2)当不锈钢结构管厚度大于4mm时,应进行预热。预热温度为200350℃,具体取决于不锈钢结构管的厚度和刚度。焊接过程中的层间温度不应低于预热温度,焊后应保温并缓慢冷却
(3)尽量采用多层多道焊方法,以减缓焊缝和热影响区的冷却速度,防止硬化组织。最终焊接盖焊缝时,注意不要与母材接触
(4)对于已淬火和回火的不锈钢结构管道,应小心填充焊口或使其断开焊缝上方的电弧,以避免焊口裂纹
(5),焊接后应进行消除应力退火处理
(6)当焊接后无法进行热处理且对接头强度要求不太高时,可使用Ao 502和Ao 507等不锈钢焊条来提高焊缝金属的塑性
图83所示为内燃机车上用40铬钢焊接的万向节轴。接头槽为U形,内部有衬环,以防止烧穿。焊接前,应将接缝坡口两侧至少100mm的零件局部预热至300℃。采用直径4mm、焊接电流130~170a的907焊条进行直流反极性焊接。焊接时,第一层焊缝不宜太薄,其厚度不应小于4mm,以免产生裂纹。焊接期间,万向节轴可以放置在旋转轮胎上,并以所需速度手动或机械旋转。焊条应相对于旋转方向偏离垂直中心线10~15mm,如图84所示。焊接后,将万向节轴放入石棉灰培养箱中缓慢冷却或直接焊后热处理。由于万向轴在焊接前处于正火状态,因此应在焊接后进行淬火和回火处理。淬火和回火后,焊缝金属的抗拉强度大于90 kg/mm2,冲击韧性约为10 kg m/cm2。在汽车上的长期应用表明,焊接质量良好。