3.5Ni鋼一般為正火或正火加回火狀態使用,其低溫性能較穩定,顯微組織為鐵素體和珠光體,最低使用溫度為-101℃。焊接時焊條操作盡量不作或稍作橫向擺動,并且還要嚴格控制焊接預熱及層間溫度在50~100℃范圍內,焊條電弧焊的熱輸入應控制在2.0kJ/mm以下,采用小的熱輸入施焊。由于3.5Ni鋼中含碳量較低,脆硬傾響不大,一般焊前可不進行預熱,但是,當板厚超過25mm或剛性較大時,焊件焊前要預熱到150℃左右,層間溫度與預熱溫度相同。3.5Ni鋼由應變時效傾響,當焊件進行冷加工變形量超過5%時,要進行消應力熱處理,要注意的是該類鋼在焊后消除應力的退火過程中容易產生回火脆性,通常860℃水淬后進行570~600℃回火處理,可以達到最佳力學性能。
焊前準備
焊件坡口制作,一般冷加工方法進行加工,坡口角約75°,對于厚12mm的鋼板間隙為1~3mm,鈍邊為2~3mm。焊前清理是必須的,以磨出金屬光澤為止。焊機以直流焊機為好,焊條為W107Ni,直徑3.2mm和4.0mm,直流反接,焊前350~400℃烘干1h,隨用隨取。定位焊在焊縫背面進行,定位焊縫長30~50mm,間距150~200mm,可以的話適當有些反變形,最好使用引弧板和引出板,具體焊接參數見圖1。
打底焊
焊接由引弧板上開始引弧,待焊接電弧穩定后開始正式焊接。打底焊采用斷弧焊,電弧雜破口兩處邊緣停留時間稍長于坡口中間,焊接過程中保持坡口兩側邊緣熔化0.5mm。焊接過程中采用斷弧焊接,弧長約5~8mm,為了獲得良好的保護效果和焊縫成形,焊條與焊縫成90°夾角。
填充焊
焊接時要用小熱量輸入,多層多道焊,層間溫度控制在200℃以下。填充焊前應仔細打磨清除打底層表面的夾渣、焊接飛濺、氣孔、裂紋、焊縫表面凹凸處。填充焊一般采用鋸齒形或月牙形小幅橫向擺動,當電弧運行到坡口兩側邊緣處時,應稍作停留,使焊道與坡口兩側邊緣充分熔合。
蓋面焊,焊前應仔細清理打磨填充焊層表面,要求保持待焊面平整,并且待焊面低于焊件表面2mm左右,以利于蓋面焊。蓋面焊通常焊條作鋸齒形擺動,當電弧運行到坡口兩側邊緣處時也應稍作停留,使焊道與坡口兩側邊緣充分熔合1~2mm為宜,這樣就能焊出合格的焊縫。