不銹鋼焊條的熔煉過程涉及多個關鍵工序,需要重點關注原材料配比和冶煉環境控制。首先將鉻(Cr≥18%)、鎳(Ni 8-12%)等合金元素與低碳鋼按AISI 304或316等標準配比混合,特別是要嚴格控制碳含量(C≤0.08%)以防止晶間腐蝕。熔煉通常在電弧爐或感應爐中進行,爐溫需穩定在1600-1700℃范圍,這個溫度區間能確保合金元素充分擴散又不至于揮發損失。
熔煉過程中需持續通入氬氣(Ar純度99.99%)進行保護,避免金屬液與空氣接觸產生氧化夾雜。當金屬液達到理想成分后,需要取樣進行光譜分析,確保各元素含量誤差不超過±0.5%。值得注意的是,在出鋼前需加入適量硅鈣合金進行脫氧處理,這能顯著提高焊縫金屬的純凈度,特別是對要求較高的化工管道焊接尤為重要。
鋼水經連鑄或模鑄成型后,需立即轉入退火爐進行軟化處理,溫度控制在750-850℃之間保溫2-4小時。這個熱處理階段對后續拉拔加工至關重要,能使焊芯獲得均勻的奧氏體組織(晶粒度6-8級)。由于不銹鋼導熱系數較低(約16W/m·K),冷卻速率要控制在30-50℃/分鐘,過快冷卻會導致殘余應力積累而影響焊接性能。
最終的焊條藥皮配方需要與焊芯成分匹配,通常采用金紅石型或堿性藥皮。藥粉混合時應加入適量碳酸鋰(Li2CO3 0.5-1.2%)改善電弧穩定性,以及微量的稀土元素(RE 0.03-0.06%)細化焊縫晶粒。經過350-400℃烘干處理后,焊條需在相對濕度≤60%的環境存儲,這樣的工藝流程才能確保熔敷金屬具有優良的耐蝕性(通過ASTM A262 Practice E測試)和力學性能。