本發(fā)明涉及奧氏體不銹鋼焊接方法領(lǐng)域，具體是一種降低激光填絲焊接奧氏體不銹鋼熱裂紋的方法。
背景技術(shù)：
奧氏體不銹鋼具有較好的焊接性，采用適合的焊接工藝可獲得良好的焊接質(zhì)量。其存在的主要焊接問題有：焊接接頭的晶間腐蝕、焊接接頭的熱裂紋、應(yīng)力腐蝕開裂、奧氏體焊縫的脆化和較大的焊接變形。激光焊接因其熱輸入集中、焊接變形小等優(yōu)點(diǎn)近年來被廣泛的應(yīng)用到奧氏體不銹鋼的焊接中。激光焊接多為激光自熔焊，它對材料的焊接深度能力取決于激光功率大小，在厚板焊接中受激光功率所限。激光填絲焊接是通過設(shè)計(jì)窄間隙坡口結(jié)構(gòu)，利用激光束配合送絲的焊接方式，在坡口內(nèi)實(shí)現(xiàn)分層累積焊接，從而實(shí)現(xiàn)降低激光功率并完成對厚板的焊接。激光填絲焊接奧氏體不銹鋼厚板的最大問題為焊接過程中的熱裂紋，由于奧氏體不銹鋼本身的導(dǎo)熱系數(shù)小，而線膨脹系數(shù)大，焊接過程易于產(chǎn)生拉應(yīng)力、奧氏體在結(jié)晶時晶粒間存在很薄的液相面，塑性低；且激光焊接時是一個快速的加熱、冷卻、凝固、結(jié)晶的過程，在窄間隙多層激光填絲焊接過程中所形成的焊縫為柱狀晶有很大的方向性。材料本身的屬性與激光焊接特性結(jié)合在窄間隙條件下會產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，因此具有極大的熱裂紋危險。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種降低激光填絲焊接奧氏體不銹鋼熱裂紋的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)采用激光填絲焊接工藝焊接厚板奧氏體不銹鋼時焊縫容易出現(xiàn)的熱裂紋缺陷的問題。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：
一種降低激光填絲焊接奧氏體不銹鋼熱裂紋的方法，適用于厚板奧氏體不銹鋼的激光分層填絲焊接過程，其特征在于：包括以下步驟：
（1）、將具有鈍邊的階梯型坡口的奧氏體不銹鋼試板的焊接位置，用丙酮清洗后組對好，并利用夾具裝夾固定；
（2）、采用激光自熔焊接工藝在焊接位置焊接鈍邊層，鈍邊層焊接完成之后將焊縫磨平后用丙酮清洗，接著采用激光填絲焊接工藝在鈍邊層上完成第二層的焊接；
（3）、第二層焊接完成后，將焊縫磨平后用丙酮清洗，繼續(xù)采用激光填絲焊接工藝在第二層上完成第三層的焊接；
（4）、后面的焊層在前一焊層的基礎(chǔ)上按照步驟（3）進(jìn)行焊接，直至蓋面焊接完成。
所述的一種降低激光填絲焊接奧氏體不銹鋼熱裂紋的方法，其特征在于：階梯的單邊寬度控制在0.5mm以上，即每道填充層的坡口寬度需比前一層至少寬1mm。
所述的一種降低激光填絲焊接奧氏體不銹鋼熱裂紋的方法，其特征在于：調(diào)節(jié)激光填絲焊接工藝的參數(shù)，并控制送絲量，使焊接工藝適應(yīng)每層的坡口深度以及坡口寬度，使得每層焊縫成形良好，送絲量在充分填滿該層坡口且在階梯上鋪開。
所述的一種降低激光填絲焊接奧氏體不銹鋼熱裂紋的方法，其特征在于：每道焊縫焊接完成后，利用角磨機(jī)磨掉上一層焊縫的余高部分、使得該層焊接位置平整，并用丙酮對焊接位置清洗干凈，以便進(jìn)行下一層的焊接。
所述的一種降低激光填絲焊接奧氏體不銹鋼熱裂紋的方法，其特征在于：激光填絲焊接工藝采用前置送絲。
本發(fā)明通過對坡口設(shè)計(jì)成階梯型的結(jié)構(gòu)形式，階梯型的坡口結(jié)構(gòu)有助于每道焊縫組織的自由生長，減緩了坡口對焊接接頭的約束，改變了激光填絲焊接過程中焊接接頭在連續(xù)型窄間隙坡口中的應(yīng)力分布，改善其焊縫結(jié)晶方向，從而降低凝固裂紋的形成率。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實(shí)例的坡口形狀和焊層分布示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種降低激光填絲焊接奧氏體不銹鋼熱裂紋的方法，適用于厚板奧氏體不銹鋼的激光分層填絲焊接過程，包括以下步驟：
（1）、將具有鈍邊的階梯型坡口的奧氏體不銹鋼試板的焊接位置，用丙酮清洗后組對好，并利用夾具裝夾固定；
（2）、采用激光自熔焊接工藝在焊接位置焊接鈍邊層，鈍邊層焊接完成之后將焊縫磨平后用丙酮清洗，接著采用激光填絲焊接工藝在鈍邊層上完成第二層的焊接；
（3）、第二層焊接完成后，將焊縫磨平后用丙酮清洗，繼續(xù)采用激光填絲焊接工藝在第二層上完成第三層的焊接；
（4）、后面的焊層在前一焊層的基礎(chǔ)上按照步驟（3）進(jìn)行焊接，直至蓋面焊接完成。
階梯的單邊寬度控制在0.5mm以上，即每道填充層的坡口寬度需比前一層至少寬1mm。
調(diào)節(jié)激光填絲焊接工藝的參數(shù)，并控制送絲量，使焊接工藝適應(yīng)每層的坡口深度以及坡口寬度，使得每層焊縫成形良好，送絲量在充分填滿該層坡口且在階梯上鋪開。
每道焊縫焊接完成后，利用角磨機(jī)磨掉上一層焊縫的余高部分、使得該層焊接位置平整，并用丙酮對焊接位置清洗干凈，以便進(jìn)行下一層的焊接。
激光填絲焊接工藝采用前置送絲。
具體實(shí)施例：
焊接材料為奧氏體不銹鋼316ln（300×150×20mm）焊絲為bohlerer316lmn，焊絲直徑為1.2mm。
鈍邊深度為5mm，鈍邊寬度為2mm即第二層的坡口寬度為2mm，第三層的坡口寬度為4mm即單邊的階梯寬度為1mm，第二層、第三層的坡口深度均為3mm。
焊接熱源為光纖激光器。所用保護(hù)氣體為ar，保護(hù)氣體流量為15-20l/min。
鈍邊所用激光功率為3.6kw，焊接速度為1.0m/min，單道焊透5mm深度。填絲焊第一層時，激光功率為4kw，焊接速度為1.0m/min,送絲速度為5.0m/min。填絲焊第二層時，激光功率為4kw，焊接速度為0.5m/min，送絲速度為7.0m/min。
焊后對焊縫端面進(jìn)行金相觀察，沒有發(fā)現(xiàn)熱裂紋存在。