3.5Ni钢一般为正火或正火加回火状态使用,其低温性能较稳定,显微组织为铁素体和珠光体,最低使用温度为-101℃。焊接时焊条操作尽量不作或稍作横向摆动,并且还要严格控制焊接预热及层间温度在50~100℃范围内,焊条电弧焊的热输入应控制在2.0kJ/mm以下,采用小的热输入施焊。由于3.5Ni钢中含碳量较低,脆硬倾响不大,一般焊前可不进行预热,但是,当板厚超过25mm或刚性较大时,焊件焊前要预热到150℃左右,层间温度与预热温度相同。3.5Ni钢由应变时效倾响,当焊件进行冷加工变形量超过5%时,要进行消应力热处理,要注意的是该类钢在焊后消除应力的退火过程中容易产生回火脆性,通常860℃水淬后进行570~600℃回火处理,可以达到最佳力学性能。
焊前准备
焊件坡口制作,一般冷加工方法进行加工,坡口角约75°,对于厚12mm的钢板间隙为1~3mm,钝边为2~3mm。焊前清理是必须的,以磨出金属光泽为止。焊机以直流焊机为好,焊条为W107Ni,直径3.2mm和4.0mm,直流反接,焊前350~400℃烘干1h,随用随取。定位焊在焊缝背面进行,定位焊缝长30~50mm,间距150~200mm,可以的话适当有些反变形,最好使用引弧板和引出板,具体焊接参数见图1。
打底焊
焊接由引弧板上开始引弧,待焊接电弧稳定后开始正式焊接。打底焊采用断弧焊,电弧杂破口两处边缘停留时间稍长于坡口中间,焊接过程中保持坡口两侧边缘熔化0.5mm。焊接过程中采用断弧焊接,弧长约5~8mm,为了获得良好的保护效果和焊缝成形,焊条与焊缝成90°夹角。
填充焊
焊接时要用小热量输入,多层多道焊,层间温度控制在200℃以下。填充焊前应仔细打磨清除打底层表面的夹渣、焊接飞溅、气孔、裂纹、焊缝表面凹凸处。填充焊一般采用锯齿形或月牙形小幅横向摆动,当电弧运行到坡口两侧边缘处时,应稍作停留,使焊道与坡口两侧边缘充分熔合。
盖面焊,焊前应仔细清理打磨填充焊层表面,要求保持待焊面平整,并且待焊面低于焊件表面2mm左右,以利于盖面焊。盖面焊通常焊条作锯齿形摆动,当电弧运行到坡口两侧边缘处时也应稍作停留,使焊道与坡口两侧边缘充分熔合1~2mm为宜,这样就能焊出合格的焊缝。