321不銹鋼焊條的熔煉工藝需要嚴格控制原材料配比與冶煉環境。作為含鈦(Ti)的奧氏體不銹鋼焊材,其核心在于通過AOD(氬氧脫碳法)或VOD(真空氧脫碳法)冶煉時保持18%鉻(Cr)與9%鎳(Ni)的基礎成分,同時添加鈦元素(5×碳含量C-0.7%)以穩定碳化物。熔煉溫度需維持在1600-1650℃區間,特別注意要避免鈦與氧的過度反應,這會導致焊接時形成TiO2夾雜影響焊縫質量。
實際操作中需要分階段加入合金元素,特別是鈦鐵合金應在最后階段加入以減少燒損。爐前分析要重點監測碳含量(≤0.08%)與鈦含量(≥5×C%)的比例關系,同時控制硫(S≤0.03%)、磷(P≤0.045%)等有害元素。熔煉后期需采用鈣處理工藝改善鋼水流動性,這對后續連鑄成焊芯至關重要。值得注意的是,321焊條的硅(Si)含量應控制在0.3-0.65%之間,過高會導致熔渣黏度增加。
連鑄環節需要關注結晶器電磁攪拌參數(電流頻率2-5Hz),這直接影響焊芯的等軸晶比例。對于直徑3.2mm的常用焊條,連鑄坯通常要經過多道次軋制(初軋溫度1150℃),在最終拉拔至目標尺寸前需進行固溶處理(1050-1100℃水淬)。藥皮配制時需加入鈦白粉(TiO2≥98%)與金紅石協同作用,既能穩定電弧又能在焊縫中補充鈦元素,這是321焊條區別于普通308焊條的關鍵工藝點。
品質控制方面要特別注重擴散氫測試(要求≤5ml/100g),這關系到焊條的抗裂性能。通過配備質譜儀的真空提取法檢測最為準確。成品焊條需進行-30℃低溫沖擊試驗,確保焊縫金屬Akv≥47J的韌性指標。實踐表明,采用氮氣保護包裝(殘氧量≤0.5%)可有效保持焊條貯存期間的工藝穩定性,尤其對于要求低飛濺的自動化焊接場景尤為重要。