316L不銹鋼屬于奧氏體不銹鋼，這類鋼具有良好的塑性、韌性、耐腐蝕性，綜合性能優(yōu)良。為了研究一下冷卻方式對(duì)316L焊縫是否有影響?那一種最經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，我們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。
我們對(duì)316L不銹鋼進(jìn)行了焊接試驗(yàn)，采用焊條電弧焊(SMAW)，試驗(yàn)使用的316L不銹鋼板厚度40mm，55°的X形等邊坡口，1mm鈍邊，焊接采用1G平焊位置。焊接使用的焊條直徑為3.2mm，焊前烘干350℃×1h，焊接電流80～120A，電弧電壓24～28V，最大熱輸入為14.4kJ/cm。
焊接試驗(yàn)時(shí)，使用相同的焊接參數(shù)，我們采用以下三種冷卻方式焊接316L不銹鋼。
1風(fēng)冷
每道焊縫焊接完成后，使用壓縮空氣對(duì)焊道吹風(fēng)冷卻，壓縮空氣通過風(fēng)管在焊縫平行的方向上吹風(fēng)以冷卻焊縫。風(fēng)冷焊接如圖1所示。
圖1
試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)焊縫采用吹風(fēng)冷卻，效果并不理想，焊縫冷卻速度緩慢，每道焊縫焊接完成后，需20min以上，焊縫溫度才能降至40℃左右(手摸不燙)。
2焊縫背面浸水冷卻
先將焊接試板對(duì)接坡口一面打底焊好，背面清根，打磨清理干凈，PT檢測(cè)確認(rèn)無缺陷后，將試板厚度方向一半浸在水中(打底焊好的一面浸在水中)。然后再焊接余下的焊縫，使焊縫的背面浸在水中以達(dá)到冷卻焊縫的目的。由于316L不銹鋼的導(dǎo)熱性較差，采用焊縫背面浸水的冷卻方式，焊縫冷卻速度也不理想，每道焊縫焊接完成后，需要15min以上，焊縫溫度才能降至40℃左右(手摸不燙)。
3焊縫澆水冷卻
在第二種冷卻方式的基礎(chǔ)上，不僅將焊接試板浸在水中，而且每道焊縫焊接完成后，直接向焊道表面澆水來冷卻焊縫。試驗(yàn)顯示，采用焊縫澆水的冷卻方式，焊縫冷卻速度明顯加快，每道焊縫焊接完成后，只需澆水冷卻3min左右，焊縫溫度即降至40℃左右(手摸不燙)。澆水冷卻焊接如圖2所示。
圖2
我們對(duì)采用焊縫澆水冷卻方式的316L不銹鋼進(jìn)行了焊接工藝評(píng)定，工藝評(píng)定使用的316L不銹鋼試板，焊接參數(shù)等與焊接試驗(yàn)時(shí)相同。焊接試板打底焊完成后，將試板浸在水中，每道焊縫焊接完成后，直接向焊道表面澆水來冷卻焊縫，待焊縫溫度降至40℃左右，使用電吹風(fēng)將焊縫及兩側(cè)50mm范圍的水汽吹干，打磨清理干凈后，再焊接下一焊道。
試板焊接完成24h后，檢查結(jié)果均合格。并對(duì)焊接試板的對(duì)接接頭進(jìn)行了力學(xué)性能試驗(yàn)，均符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。焊接工藝評(píng)定合格。
采用焊縫澆水冷卻的方式焊接316L不銹鋼是可行的，給實(shí)際生產(chǎn)帶來效益。
