用于不锈钢部件孤焊的保护性气态混合物及过程制造技术

用于不锈钢特别是双炼钢或超双炼钢弧焊的保护性气态混合物，其构成为在氩气中，２到１６％最好是约５％的氦；１到２．５％最好是１．８到２％的二氧化碳，１到２．８％最好是１．５到２％的氮。 这个保护性气态混合物使得在焊接时促进奥氏体的形成并增加对点蚀的阻抗，同时使得在任何位置都有良好的可焊性。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及不锈钢弧焊的保护性气态混合物，根据被称作GMAW(气体金属弧焊)及FCAW(焊药芯弧焊)的技术，特别涉及焊接含有氮的并被称作22炼或超双炼(dulpex or super duplex)的奥氏体—铁素体不锈钢。为了达到其提供可以改善不锈钢焊接的保护性气态混合物的目标，特别是保证良好的耐腐蚀特性，本专利技术在提供对不同焊接方式的广泛调节范围(通过轴向雾化(axial pulverization)或“喷弧”，短路或“短弧”或通过脉冲电流或“脉冲弧”来转变)的同时，增加抗断负荷(breaking load)值并降低有害辐射。根据本专利技术的一个特性，为了做到这点，气态混合物的构成为2到16％，典型地3到10％的氦；1到2.5％，典型地为1到2％的二氧化碳；1到2.8％，典型地为1.3到2％的氮，其余基本为氩。根据本专利技术的其它特性—为了焊接双炼不锈钢，奥氏体钢，或含氮奥氏体钢，混合物的构成约为5％的氦，1.8到2％的二氧化碳，1.5到1.7％的氮，其余为氩；—为了改变奥氏体不锈钢的焊珠结构，气态混合物的构成又加上一小量的氢。本专利技术还有一个目标是提供焊接不锈钢部件的过程，其构成为在可消耗电极与部件之间形成电弧及用如上确定的保护性气态混合物来保护电弧的步骤。被这样称呼的双炼或超双炼不锈钢与其它不锈钢相比具有良好的耐点蚀性，因为其具有二相奥氏体/铁素体微结构，以及其氮的含量及其它元素如铬Cr或钼Mo的含量。这种钢的例子披露在US—A—4,816,085及EP—A—545,753中作为典型。为了促进焊接过程中奥氏体的形成并因此增加低温机械阻力，已提出使用由沉积金属的镍包层(deposit metal clad in nickel)构成的可消耗电极但它不能保证提供足够的氮来确保对焊接腐蚀的良好阻抗。作为结果已提供将相对大量的59％数量级的氮加进行保护性气体，与氧气或二氧化碳相结合，但这伴随着焊珠氧化的问题及由于焊珠的氮过饱和而造成的大量孔隙。根据本专利技术的混合气体有一组具有优势的特性，特别是获得好的奥氏体—铁素体平衡，改善的耐腐蚀能力，良好的弧稳定性及使得可以进行不同形状焊接的适当流性，不仅是扁平及垂直上斜的(flatand rising vertical)而且成条的(in cornices)以及凸出部分与基本消失的。根据本专利技术的混合气体由于其根据不同焊接方式的调节范围的所获得宽度可应用于自动或半自动GMAW或FCAW过程(带有成形的包层焊线)。可应用不同等级的双炼或超双炼不锈钢以及单道(single—pass)或多道焊接。下列表A中可看到用125到240安培GMAW多道焊接时对应于12mm厚度，边对边，具有60％倒角的双炼及超双炼金属板组合的下列结果，焊接气体具有下列组分5％氦，2％二氧化碳，1.5％氮，其余当氩。表A 根据本专利技术的混合气体在另一方面使得可以在奥氏体钢的GMAW焊接过程中增加抗断负荷的值。下列表B示出了使用根据本专利技术的气态混合物其构成5％氦，1.8％二氧化碳，1.7％氮，其余为氩。与使用传统M121型二元气态混合物其构成为18％氦，1％二氧化碳，其余为氩之间的比较，这个比较是在各种301L(2CN 1810)及316L(MZ19122LST)的金属板上做成的。表B< <p>这些实验示出了10％数量级的抗断负荷值的改进。因而根据本专利技术的气体使得可以用简单奥氏体焊接线(308/316)进行奥氏体氮不锈钢的MIG焊接来取得由标准(NFA35582)要求的最小抗断负荷，这不涉及与被焊接部件的几何形状有关的减少。上述气态混合物此外还允许用至多2.5％典型的小于2％的少量氢的加入来改进奥氏体不锈钢焊珠的结构，氢的加入“修平”了焊珠同时减少了熔深/宽度之比并使这的熔深(penetration)椭圆化。虽然本专利技术根据特殊实施例被披露，由此并不限制相应容许对在本领域中熟练的工作人员来说很明显的改良和变化。权利要求1.用于焊接不锈钢的保护性气态混合物，其特征在于其构成为—2到16％氦，—1到2.5％二氧化碳，—1到2.8％氮，其余为氩。2.根据权利要求1的气态混合物，其特征在于其构成为—3到10％氦，—1到2％二氧化碳，—1.3到2％氮，其余为氩。3.根据前述权利要求之一的混合气体—5％氦，—1.8到2％二氧化碳，—1.5到1.7％氮其余为氩。4.根据权利要求2到权利要求3的混合气体，其特征为其构成也包括少量百分比不超过2.5％的氢。5.焊接不锈钢部件的过程，包括在一可消耗电极及部件间形成电弧的步骤，及用保护性混合气体保护电弧的步骤，其特征在于保护性气态混合物是根据前述权利要求之中的一个。全文摘要用于不锈钢特别是双炼钢或超双炼钢弧焊的保护性气态混合物，其构成为在氩气中，2到16％最好是约5％的氦；1到2.5％最好是1.8到2％的二氧化碳，1到2.8％最好是1.5到2％的氮。这个保护性气态混合物使得在焊接时促进奥氏体的形成并增加对点蚀的阻抗，同时使得在任何位置都有良好的可焊性。文档编号B23K9/23GK1126646SQ9510538公开日1996年7月17日 申请日期1995年5月3日 优先权日1994年5月4日专利技术者非利普·鲁奥尔特, 亨利·迪奥特, 奥利威尔·马迪勒 申请人:乔治·克劳德方法的研究开发空气股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于焊接不锈钢的保护性气态混合物，其特征在于其构成为：－２到１６％氦，－１到２．５％二氧化碳，－１到２．８％氮，其余为氩。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：非利普鲁奥尔特，亨利迪奥特，奥利威尔马迪勒，
申请(专利权)人：乔治克劳德方法的研究开发空气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]