锆材焊接需要注意什么（锆板材的焊接工艺）
锆材焊接需要注意什么（锆板材的焊接工艺）(5)钨极:WCe-5型 直径为2mm 采用尖端钨极 可以保证电弧的稳定与足够的熔深 通常使用的圆锥角为30°~60° 尖端要磨平 直径约为0.4mm。(4)焊接材料:ERZr-2焊丝 直径为1.6mm。(1)焊件材质纯锆(Zr-1)板。(2)焊件尺寸规格为厚4mm。(3)坡口形式:Zr-1板的坡口形式及尺寸如图1所示。
一 概述
锆(Zr)在地壳中含量并不多，属于稀有元素。常温下，锆在酸、碱和各种介质中均有良好的耐蚀性和强韧性，但锆及锆合金的力学性能和耐蚀性随温度升高的下降，在500℃以上时就会失去耐蚀性，力学性能也会降低。所以，锆及其合金的焊件仅能应用于500℃以下的环境。另外，锆是一种化学性质极活泼的元素， 很容易被气体污染，尤其是在氮气和氢气气氛中。温度低于400 ~500℃，锆与氮的作用很弱；在800~900℃，锆与氮的作用很强，形成氮化锆；在900~1000℃，锆能强烈地吸收氢，形成ZrH2 并且非常容易产生氢气孔。
纯锆板材的焊接特点:锆及锆合金的弧焊工艺接近钛及钛合金的焊接工艺 焊接过程的焊缝保护效果要高于钛及钛合金 焊接时的各种措施要严于钛及钛合金。焊枪上的拖罩与焊件的距离h尽量小(h≤6mm) 主喷嘴与拖罩的氩气流量要配合好 既不能太大 也不要过小 不要在主喷嘴处形成气体涡流 影响保护效果。
二 焊前准备
(1)焊件材质纯锆(Zr-1)板。
(2)焊件尺寸规格为厚4mm。
(3)坡口形式:Zr-1板的坡口形式及尺寸如图1所示。
(4)焊接材料:ERZr-2焊丝 直径为1.6mm。
(5)钨极:WCe-5型 直径为2mm 采用尖端钨极 可以保证电弧的稳定与足够的熔深 通常使用的圆锥角为30°~60° 尖端要磨平 直径约为0.4mm。
(6)焊接设备WS-400型焊机1台。采用直流正接。
(7)氩气纯氩的体积分数为99.99% 露点为-45℃。
(8)辅助工具和量具角向打磨机、钢丝刷、和焊缝万能量规等。
三 定位焊
(1)焊前的打磨:将焊件先用丙酮在坡口两侧各80mm范围内的油、污垢擦净 然后用不锈钢钢丝轮打磨并去除坡口及其两侧各30mm范围内的氧化皮 直至露出金属光泽。
(2)焊件定位:按图1所示进行组装 在焊缝的背面进行定位焊 定位焊缝长度为50mm 定位焊距焊件两端各适当留空。在焊件的两端安装引弧板与引出板。Zr-1(纯锆)板材定位焊的焊接参数见图2 与正式焊接参数相同。
(3)安装带凹槽的铜垫板:在定位焊焊完的焊件上安装带凹槽的铜垫板。
四 正式焊接
(1)在焊接引弧前将氩气通往垫板、拖罩、焊枪喷嘴内 清除该处的空气 然后进行引弧。
(2)按图2所示的焊接参数进行选择。
(3)向焊缝熔池填送焊丝熔滴时 焊丝加热端要在氩气保护层内进行。
(4)焊接时要集中热输入能量加热焊件和加快冷却速度 避免锆焊件长时间在高温下氧化。
(5)有条件的尽量在氩箱内进行焊接。
