钢制电子设备的补焊举措

一、钢制的优点钢制包括耐水污染的钢制和和酸钢。按主要就组织状态分为纤维状、电感、莱氏体五类，其中以莱氏体钢制应用最广泛，占到总额的70%～80%。在水泥厂常见的钢制电子设备中，普遍采用的也是莱氏体钢制（以下钢制均指莱氏体钢制）。以ICrl8Ni9Ti为例，其属于18-8型铬镍莱氏体钢制。具有较好的耐锈蚀、机械性能能，采用环境温度仅约600～700℃，高水溶性700～900℃，脆性较好，但研磨硬化脆弱，切削性能极差。

二、钢制锈蚀类别分析莱氏体钢制冲压再次出现的主要就产品质量问题是晶间锈蚀和形变锈蚀脱落，也可不同程度再次出现锈蚀烦躁、沟槽锈蚀、点蚀和敏化。在绝大多数情况下，钢制再次出现锈蚀是多种锈蚀类别共存协力促进作用的结果。

1．晶间锈蚀莱氏体钢制在450～850℃时，易再次出现孔隙分离出来，再次出现晶间锈蚀，这种锈蚀将导致板材机械性能明显减少，虽然晶间锈蚀难于再次出现，常导致电子设备突然毁坏，因此危害性很大。作为板材采用单位，避免晶间锈蚀的有效方法就是减少其电阻率，而减少碳浓度，可将板材冷却到1100℃进行氧化钇处理，同时能使板材提高抗腐蚀，并使其松弛。

2．形变锈蚀脱落

金属板材在拉形变和生物化学锈蚀协力促进作用下再次出现的脱落毁坏，裂缝较细，有时候只有一条，一般来说有侧枝。形变的来源有另加的形变（电子设备操作运行时的工作形变、热形变），有残存的形变（冲压、YBCO及电子设备加装时的一般来说残存形变），还有锈蚀乙醛形变。对于形变锈蚀脱落来说，冲压和研磨所残余的形变是最重要的。板材表层情况对形变锈蚀脱落也有影响，沟槽延展（多次重复补焊）或冲压倾倒物等也往往成为形变锈蚀脱落的宗乡卡，因此应将其雕琢掉，越光滑越好。

3．锈蚀烦躁

锈蚀烦躁是虽然锈蚀电介质的促进作用，金属板材耐烦躁能力的下降，其剖面特征是间歇性上有锈蚀乙醛，小面积上结实。锈蚀烦躁可以有数条裂缝，裂缝一般来说流经于一个深点蚀区。

4．沟槽锈蚀

沟槽锈蚀分为热影响区锈蚀和刃状（刀口）锈蚀。在钢制冲压件沟槽两旁的热影响区再次出现的锈蚀，导致这种锈蚀的原因是虽然冲压过程中正好处在脆弱的环境温度范围（450～850℃），从而产生晶间锈蚀。

刃状（刀口）锈蚀特点是紧靠沟槽熔合线很窄区域内金属的优先锈蚀，而热影响区锈蚀则是切割或冲压过程中不熔化的基本金属区在热促进作用下的锈蚀，它的部位离沟槽尚有一段距离。一般钢制沟槽的抗腐蚀能比母材差。

5．点蚀

点蚀集中在金属表层个别小区域上的深度较大的锈蚀，绝大多数情况下，点蚀比较细，YBCO会增加点蚀的倾向。

6．敏化

溶液中的氢离子在裂缝的阴极区还原成氢，并在形变的促进作用下，扩散进入金属内部，使该处金属脆化，裂缝易于扩展，随着氢的不断产生并扩散到裂缝尖端，裂缝就持续向前发展。

三、冲压工艺举措从钢制锈蚀类别分析可知，钢制锈蚀除对环境温度较脆弱外（晶间锈蚀、沟槽锈蚀），形变锈蚀脱落是十分重要的原因。因此，钢制的冲压必须采取合理的冲压顺序和方向等工艺举措，来消除和减少残存形变及锈蚀。

冲压长沟槽或大型结构件时，冲压顺序应从中间向两端或四周，以分散形变。冲压平面上带有交叉沟槽的接头，冲压顺序应保证交叉部位难于产生缺陷和过大的形变。冲压拼板时，应先焊错开的短沟槽，然后再焊直通的长沟槽。

先焊收缩量大的沟槽，因先焊的沟槽收缩时，受阻力小，相应形变也小，如在结构上同时有对接沟槽和角沟槽时，应先焊对接沟槽，后焊角沟槽。采用较细的冲压能量，可以减小冲压冷却区的热压缩脆性变形，从而减少形变。

用手锤均匀地锤击沟槽及周边，使之延展，从而减少内形变。采取反变形法，在冲压封闭圆环沟槽或其他刚性较大、自由度较细的沟槽时，可采取反变形法以增加沟槽的自由度，从而减少形变。沟槽应尽量避免在最大形变和形变集中的位置，还应尽量避开机构研磨表层，沟槽密集或交叉会导致金属过热，加大热影响区，使组织恶化，因此，两条沟槽的间距一般≥l00mm。

四、冲压前的准备如果是对在线电子设备的补充冲压（补焊），要用清水将电子设备泄漏处清洗干净，特别要注意对锈蚀电介质的清洗。补焊前要将泄漏处沟槽（堆积的焊瘤）用工具去除并修磨光滑。

对于容器缺陷补焊时，补焊长度≥l00mm，采用增强板补焊（打疤子）的尺寸应＞100mm×100mm。如果是数条沟槽交叉处补焊时，增强板（疤子）尺寸应适当放大，避开在沟槽交叉处冲压。

对于已产生裂缝、板材脆性大等缺陷补焊前，应用手锤轻轻锤击裂缝区，便于消除残存形变及时发现裂缝发展的趋势，然后在裂缝长度方向（包括裂缝侧枝）各端点以外10～50mm处钻直径5～8mm的止裂孔，其深度与坡口雕琢深度相同。

补焊前，根据板材情况（沟槽）打坡口。对电子设备缺陷表层应先用丙酮、酒精清洗除污，特殊情况（如高浓度碱）也可将盐酸配制成5％～15％的酸性溶液进行清洗，然后用大量清水进行清洗。需要注意的是莱氏体钢制对酸洗较脆弱，易形成点蚀，因此，应慎用酸洗。

五、焊条及焊机的选择焊条的选择。钢制冲压时，因受到多次重复冷却，会分离出来碳化物，使抗腐蚀能和机械性能减少，因此，冲压时应根据工件生物化学成分、电介质种类和工作环境温度等合理选用焊条，对于18－8型铬镍钢制，工作环境温度低于300℃，一般的结构冲压，可选用A102焊条。而对于再次出现各种缺陷后的补焊，则可选用抗裂抗腐蚀能较好的A122焊条。为避免冲压时产生气孔，焊条需烘干，对于钦钙型焊条，采用150℃环境温度，烘1～2h。

焊机的选择。因交流冲压熔深较浅，焊条易发红，因此，尽可能采用直流焊机反接。

六、冲压工艺目前在冲压莱氏体钢制时，最常见的是手工电弧焊和氢弧焊，补焊一般采用手弧焊，在此，只介绍手弧焊的冲压工艺。

1.焊前预热

焊前预热可使沟槽及热影响区金属温差减小，还可减缓焊后冷却速度，从而减小冲压形变，一般预热环境温度控制在250～425℃。

2.冲压过程

铬镍莱氏体钢制的可焊性较好，为了避免冲压接头在危险环境温度范围内（450～850℃）停留时间过长而产生晶间锈蚀，并避免接头过热而产生热裂缝，冲压时应采用快速焊和窄焊道。冲压过程中，不得在焊件上随便引弧，地线与焊件（工件）应紧密接触，以免操作焊件表层，影响锈蚀性能。焊条最好不作横向摆动，一次焊成的沟槽不宜超过焊条走丝的3倍，运条要稳，电弧不宜太长，收弧时填满弧坑。

冲压电流应比焊低碳钢时低20％左右，一般按焊条走丝的25～35倍计算。

多层冲压时，每焊完一层须彻底清除熔渣，并对沟槽仔细检查，确无缺陷，并等到前尾沟槽冷却后（<60℃）再焊下一层，与锈蚀电介质接触的沟槽应尽量最后冲压。为避免虽然过热而产生晶间锈蚀，冲压完后，可采取强制冷却举措，如水冷等。一般情况下，在空气中自然冷却也是可以的。

3．焊后热处理

结构冲压或缺陷补焊是否需要焊后热处理，应根据板材优点、冲压条件、工件结构、采用条件及图样要求等综合考虑。一般热处理步骤：冷却＞850℃，空冷，基本不会再次出现形变锈蚀脱落；冷却到1100℃，水冷，进行氧化钇处理，保温时间按1～2min/mm计算，可以提高抗晶间锈蚀能力；冷却到850～900℃，保温4～6h，空冷，稳定化处理，可以提高采用稳定性能。

经补焊及热处理后的沟槽，应稍雕琢一下补焊部位，使其表层光洁。

七、莱氏体钢制牌号对照（表2）