不銹鋼管焊接工藝及熱處理

1、不銹鋼管焊接工藝及熱處理我的鋼鐵2009-02-03 15:10:20不銹鋼管熱處理不銹鋼管熱處理國外普遍采用帶保護氣體的無氧化連續(xù)熱處理爐，進行生產(chǎn)過程中的 中間熱處理和最終的成品熱處理，由于可以獲得無氧化的光亮表面，從而取消了傳統(tǒng)的酸洗 工序。這一熱處理工藝的采用，既改善了鋼管的質(zhì)量，又克服了酸洗對環(huán)境的污染。根據(jù)目前世界發(fā)展的趨勢，光亮連續(xù)爐基本分為三種類型:（1）餛底式光亮熱處理爐。這種爐型適用于大規(guī)格、大批量鋼管熱處理，小時產(chǎn)量為1.0噸以上?？墒褂玫谋Ｗo氣體為高純度氫氣、分解氨及苴它保護氣體。可以配備有對流冷 卻系統(tǒng)，以便較快地冷卻鋼管。（2）網(wǎng)帶式光亮熱處理爐。這種爐型適合于小直

2、徑薄壁精密鋼管，小時產(chǎn)量約為0.3-1.0 噸，處理鋼管長度可達40米，也可以處理成卷的毛細(xì)管。（3）馬弗式光亮熱處理爐。鋼管裝在連續(xù)的把架上，在馬弗管內(nèi)運行加熱，能以較低 的成本處理優(yōu)質(zhì)小直徑薄壁鋼管，小時產(chǎn)量約在0.3噸以上。不銹鋼焊管工藝技術(shù)一一氮弧焊不銹鋼焊管要求熔深焊透，不含氧化物夾雜，熱影響區(qū)盡可能小，鑄極情性氣體保護 的氮弧焊具有較好的適應(yīng)性，焊接質(zhì)量高、焊透性能好，其產(chǎn)品在化工、核工業(yè)和食品等工 業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。焊接速度不髙是氮弧焊的不足之處，為提髙焊接速度，國外研究開發(fā)了多種方法。其 中由單電極單焊炬發(fā)展采用多電極多焊炬的焊接方法在生產(chǎn)中應(yīng)用。70年代徳國首先采用 多焊炬沿

3、焊縫方向直線排列，形成長形熱流分布，明顯提高焊速。一般采用三電極焊炬的氮 弧焊，焊接鋼管壁厚SN2inm,焊接速度比單焊炬提高3-4倍，焊接質(zhì)量也得以改善。氮弧 焊與等離子焊組合可以焊接更大壁厚的鋼管，此外，在氮氣中5-10%的氫氣，再采用高頻脈 沖焊接電源，也可提髙焊接速度。多焊炬氮弧焊適用于奧氏體和鐵素體不銹鋼管的焊接。不銹鋼焊管工藝技術(shù)髙頻焊高頻焊用于碳鋼焊管生產(chǎn)已經(jīng)有40多年的歷史，但用于焊接不銹鋼管卻是較新的技術(shù)。 其生產(chǎn)的經(jīng)濟性，使其產(chǎn)品更為廣泛地用于建筑裝飾、家用器具和機械結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。高頻焊接具有較電源功率，對不同的材質(zhì)、外徑壁厚的鋼管都能達到較高的焊接速度。 與氮弧焊相比，是其最

4、髙焊接速度的10倍以上。因此，生產(chǎn)一般用途的不銹鋼管具有較髙 的生產(chǎn)率。因為髙頻焊接速度髙，給焊管內(nèi)毛刺的去除帶來困難。目前，高頻焊不銹鋼管尚不能 為化工、核工業(yè)所接受，這也是其原因之一。從焊接材質(zhì)看，高頻焊可以焊接務(wù)種類型的奧氏體不銹鋼管。同時，新鋼種的開發(fā)和 成型焊接方法的進步，也成功地焊接了鐵素體不銹鋼AISI409等鋼種。焊管工藝技術(shù)合焊接技術(shù)不銹鋼焊管的并種焊接方法均有各自的優(yōu)點和不足。如何揚長避短，將幾種焊接方法 加以組合形成新的焊接工藝，滿足人們對不銹鋼焊管質(zhì)量和生產(chǎn)效率的要求，是當(dāng)前不銹鋼 焊管技術(shù)發(fā)展的新趨勢。經(jīng)過近幾年的探索研究，組合焊接工藝已取得了進展，日本、法國等國家的

5、不銹鋼焊 管生產(chǎn)已掌握了一立的組合焊接技術(shù)。組合焊接方法有：氮弧焊加等離子焊、髙頻焊加等離子焊、髙頻預(yù)熱加三焊炬氮弧焊、 高頻預(yù)熱加等離子加氮弧焊。組合焊接提高焊速十分顯著。對于采用高頻預(yù)熱的組合焊接鋼 管焊縫質(zhì)量與常規(guī)的氮弧焊、等離子焊相當(dāng)，焊接操作簡單，整個焊接系統(tǒng)易實現(xiàn)自動化, 這種組合易于與現(xiàn)有的髙頻焊接設(shè)備銜接，投資成本低，效益好。TIG焊活性劑對焊縫成形的影響(1)TIG焊在生產(chǎn)中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，它可以獲得優(yōu)質(zhì)焊縫，常用來焊接有色金屬、 不銹鋼、超髙強度鋼等材料。但是TIG焊存在熔深淺仁3mm)、焊接效率低等缺點，對于厚 板需要開坡口進行多道焊。增大焊接電流雖然能使熔深增加，但

6、熔寬和熔池體積增加的幅度 要遠(yuǎn)大于熔深的增加幅度。TIG焊活性劑對焊縫成形的影響(2)活性化TIG焊方法近年來引起了世界X用內(nèi)的重視。這種技術(shù)是在焊前將焊縫表而涂 敷上一層活性焊劑(簡稱活性劑)，在相同的焊接規(guī)XT,同常規(guī)的TIG焊相比，可以大幅 度地提高熔深(最大可達300%)。對于8mm的厚板焊接可以不開坡口一次獲得較大的熔深或 一次焊透，對于薄板可以在不改變焊接速度的情況下減小焊接熱輸入。目前A-TIG焊可以 用于焊接不銹鋼、破鋼、銀基合金和鈦合金等材料。同傳統(tǒng)的TIG焊相比，A-TIG焊，可 以大大地提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，同時還可以減小焊接變形，具有非常重要的應(yīng)用前景。 A-TIG

7、焊關(guān)鍵的因素在于活性劑成分的選配。目前常用的活性劑成分主要有氧化物、氯化物 和氟化物，不同的材料，其適用的活性劑成分不同。但是由于這種技術(shù)的重要性，活性劑的 成分和配方在PWI和EWI都有專利限制，公開岀版物上很少報逍。目前對A-TIG焊的研究 主要集中在活性劑作用機理的研究和活性化焊接應(yīng)用技術(shù)的研究兩個方面。TIG焊活性劑對焊縫成形的影響(3)目前國內(nèi)外開發(fā)并使用的活性劑主要有三種類型：氧化物、氟化物和氯化物。早期由 PWI研制的用于鈦合金焊接的活性劑以氧化物和氯化物為主，但是氯化物的毒性大，不利 于推廣和應(yīng)用。目前國外焊接不銹鋼、碳鋼等所使用的活性劑以氧化物為主，而對于鈦合金 材料的焊接其

8、活性劑中含有一立的嶽化物成分。TIG焊活性劑對焊縫成形的影響(4)單一成分的活性劑對不銹鋼焊縫成形的影響：(1)對于涂敷了 SiO2活性劑的焊縫，隨著SiO2涂敷量的增加，焊道寬度逐漸變窄，弧 坑變長變窄變深。焊道后部余髙變高,在涂敷活性劑和未涂敷活性劑的交接處，焊道金屬堆 積多，在所有活性劑中，SiO2對焊縫成形作用效果最大。(2)活性劑NaF、Cr2O3對焊道 成形的影響不明顯。隨著涂敷量的增加，焊縫寬度變化并不大，弧坑也沒有明顯變化。與無 活性劑的焊縫相比，焊道寬度也沒有明顯的變化，但弧坑比無活性劑的要大。(3)隨著TiO2 涂敷量的增加，焊道外觀變化不大，弧坑沒有明顯變化，與無活性劑時

9、相似。但所形成的焊縫表而比較平整規(guī)則，沒有出現(xiàn)咬邊現(xiàn)象，比無活性劑的焊道成形要好。(4) 活性劑CaF2對焊道成形影響較大。隨著CaF2涂敷雖的增加，焊縫成形變差，孤坑變 化不大，焊縫寬度變化不大。但隨著CaF2量的增加出現(xiàn)咬邊等缺陷。(5)對熔深的影響上, 與無活性劑相比，上述五種活性劑都能夠增加焊縫的熔深，而且隨著涂敷量的增加，熔深也 相應(yīng)的增加。但是當(dāng)涂敷量達到一泄值時，熔深增加達到飽和，再增加涂敷量，熔深反而下 降。TIG焊活性劑對焊縫成形的影響(5)先進的TANDEM高速髙效MIG/MAG雙絲焊技術(shù)該工藝可以焊接碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、鋁等各種金屬材料，是一種髙速髙效、應(yīng) 用廣泛的先

10、進焊接技術(shù)。髙速焊接和高熔敷率焊接是今后焊接技術(shù)的發(fā)展方向，而MIG/MAG雙絲高速髙效焊 接又是熱點之一，它將在工業(yè)生產(chǎn)中得到越來越廣泛的應(yīng)用TANDEM雙幺幺.焊原理TANDEM雙絲焊系統(tǒng)由兩臺焊機、兩臺送絲機及一把焊槍等組成，可與自動化專機或 焊接機器人配套使用。兩個送線機通過兩根送絲管分別將兩根焊絲送進焊槍中兩個獨立的導(dǎo) 電嘴，在雙電弧中被熔化，形成一個熔池。TANDEM雙絲焊的工藝特點1、高性能焊機，100%暫載率時的焊接電流1000A,脈沖電流1500A；2、數(shù)字化雙脈沖電源，可編程，連接PC機、打印機：3、每根焊絲的規(guī)X參數(shù)可單獨設(shè)左，質(zhì)材、直徑也可以不相同：4、每根焊線的送絲速

11、度可達30nVmin：5、大大提髙熔敷效率和焊接速度；6、在熔敷效率增加時，保持較低的熱輸入：7、電弧穩(wěn)泄，熔滴過渡受控：8、焊接變形??；9、飛濺小;10、焊接數(shù)據(jù)監(jiān)控和管理；11、使用標(biāo)準(zhǔn)氣體，耗氣量少；12、使用X圍廣，生產(chǎn)率高。304不銹鋼焊接匸藝實際上就是不銹鋼焊接工藝。焊道背面充氮，小電流（比碳鋼、合金鋼要小，一般焊接電流 在60左右），短電?。娀‰妷涸?0V以下），焊接過程擺動要利用鋸齒形擺動方式，層間 溫度盡雖地，焊縫顏色以白黃為標(biāo)準(zhǔn)，氮弧焊焊槍角度于前進方向成90度及以下角度，對 口間隙控制在2mm左右。904L不銹鋼焊接工藝9 0 4 L不銹鋼焊接工藝方法，屬于低碳雙相奧氏體不銹鋼焊接工藝。它采用手工鴿極wiki氮/wiki弧焊焊接和在焊縫表而進行酸洗鈍化處理兩大步驟。首先將準(zhǔn)備焊接的接頭處理好，采用與9 0 4 L同種材質(zhì)的焊絲做的填充金屬，一面施焊一面用冷水澆焊縫，焊接溫度控制在8 0 °C以下，焊接速度在4 55 0厘米/分鐘以上，焊縫寬